長期高鋁暴露人群糖代謝變化及機制

覃曉潔，吳標(biāo)良，王民登(右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，廣西百色533000)

長期高鋁暴露人群糖代謝變化及機制

覃曉潔，吳標(biāo)良，王民登
(右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，廣西百色533000)

摘要:目的觀察長期高鋁暴露人群糖代謝變化，并探討其機制。方法選擇在桂西鋁工業(yè)基地居住10 a以上的健康成年居民61例(高鋁暴露組)、非鋁工業(yè)基地居住健康成年居民63例(非高鋁暴露組)，分別檢測兩組血清鋁、空腹血糖( FPG)、糖化血紅蛋白( HbA1c)、空腹胰島素( Fins)、IL-6、高敏C反應(yīng)蛋白( hs-CRP)，計算穩(wěn)態(tài)模型胰島素抵抗指數(shù)( HOMA-IR)。結(jié)果高鋁暴露組血清Al為( 0.56±0.07)μmol/L、IL-6為( 10.05±4.44) ng/mL、hs-CRP為( 20.35±4.81) mg/L，非高鋁暴露組分別為( 0.28±0.05)μmol/L、( 3.46±1.46) ng/mL、( 7.59±1.77) mg/L;兩組比較，P均＜0.01。高鋁暴露組FPG、HbA1c、HOMA-IR水平均高于非高鋁暴露組( P＜0.05或＜0.01)，F(xiàn)ins水平低于非高鋁暴露組( P＜0.05)。FPG、IL-6、CRP、HOMA-IR均與血清鋁水平呈正相關(guān)( r分別為0.464、0.690、0.850、0.317，P＜0.05或＜0.01)。結(jié)論長期高鋁暴露可導(dǎo)致胰島素抵抗及糖代謝紊亂，其機制可能與鋁促進機體炎癥反應(yīng)有關(guān)。

關(guān)鍵詞:鋁中毒;糖代謝紊亂;胰島素抵抗;白細(xì)胞介素-6;高敏C反應(yīng)蛋白

研究顯示，長期過量鋁攝入可導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等多系統(tǒng)損害［1，2］。長期生活于鋁工業(yè)地區(qū)的居民，由于鋁冶煉過程中引起的粉塵、土壤、水等污染，可能引發(fā)機體自身內(nèi)環(huán)境改變，導(dǎo)致人體正常功能紊亂，如高鋁暴露可影響人體的血糖水平［3］。2012年6月～2014年6月，本研究觀察長期高鋁暴露對糖代謝的影響，并探討其機制。

1　資料與方法

1.1臨床資料選擇在桂西鋁工業(yè)基地居住10 a以上的健康成年居民61例(高鋁暴露組)，男39例、女22例，年齡( 34.14±10.78)歲，BMI( 23.59± 2.78) kg/m2;非鋁工業(yè)基地地區(qū)健康成年居民63 例(非高鋁暴露組)，男40例、女23例，年齡( 33.29 ±9.96)歲，BMI( 22.96±2.58) kg/m2;兩組性別、年齡、BMI等一般資料均具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，患者知情同意。

1.2觀察方法兩組均于清晨空腹取靜脈血，采用己糖激酶法檢測空腹血糖( FPG)，化學(xué)發(fā)光法測定空腹胰島素( Fins)，計算穩(wěn)態(tài)模型胰島素抵抗指數(shù)( HOMA-IR) ( HOMA-IR = FPG×Fins/22.5) ;化學(xué)發(fā)光法測定血清白細(xì)胞介素-6( IL-6) ;免疫熒光法測定血清高敏C反應(yīng)蛋白( hs-CRP) ;高效液相色譜分析法檢測HbA1c;原子吸收光譜法檢測血清鋁，正常血清鋁水平為0.22～0.26 μmol/L。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件。符合正態(tài)分布的計量資料以珋x±s表示，比較采用t檢驗;相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)性檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)果

高鋁暴露組血清鋁為( 0.56±0.07)μmol/L、IL-6為( 10.05±4.44) ng/mL、hs-CRP為( 20.35± 4.81) mg/L，非高鋁暴露組分別為( 0.28±0.05) μmol/L、( 3.46±1.46) ng/mL、( 7.59±1.77) mg/L;兩組比較，P均＜0.01。高鋁暴露組FPG、HbA1c、HOMA-IR水平均高于非高鋁暴露組( P＜0.05或＜0.01)，F(xiàn)ins水平低于非高鋁暴露組( P＜0.05)，詳見表1。FPG、IL-6、hs-CRP、HOMA-IR均與血清鋁水平呈正相關(guān)( r分別為0.464、0.690、0.850、0.317，P＜0.05或＜0.01)。

表1　兩組糖代謝指標(biāo)比較(±s)

表1　兩組糖代謝指標(biāo)比較(±s)

注:與非高鋁暴露組比較，*P＜0.05，△P＜0.01。

組別　n　HbA1c( %) FPG ( mmol/L) Fins ( mU/L)HOMA-IR高鋁暴露組　61 5.75±0.71*6.59±1.74△63.37±8.98*18.51±5.39△非高鋁暴露組63 5.35±0.55　 5.18±0.54 68.79±10.73 15.81±2.89

3　討論

研究表明，鋁中毒可導(dǎo)致多種疾病發(fā)生，影響細(xì)胞免疫、神經(jīng)內(nèi)分泌等［4，5］。長期暴露于高鋁環(huán)境中的居民機體攝入Al增加，易導(dǎo)致慢性鋁中毒。血

清鋁含量可反映人體內(nèi)鋁元素水平［6］。本研究結(jié)果表明，高鋁暴露區(qū)生活的居民血清鋁含量明顯高于非高鋁暴露區(qū)居民，與宋斐翡等［7］研究結(jié)果相似。

糖尿病發(fā)病與遺傳、免疫、環(huán)境等因素密切相關(guān)，其主要發(fā)病機制是胰島素分泌和(或)作用缺陷［8］。研究發(fā)現(xiàn)，重金屬污染可促進糖尿病的發(fā)生，化學(xué)元素的含量與糖尿病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。出現(xiàn)并發(fā)癥的糖尿病患者血清硒、鉻、鋅含量均顯著低于無并發(fā)癥患者［9］。閻飛［10］對1 337名氧化鋁廠退休工人血糖水平調(diào)查結(jié)果顯示，糖尿病發(fā)病率高達(dá)29.18%，明顯高于正常人群。長期生活于鋁工業(yè)區(qū)特別是鋁作業(yè)工人的糖代謝紊亂發(fā)病率明顯高于其他非鋁工業(yè)區(qū)居民［11，12］。本研究結(jié)果顯示，高鋁暴露組FPG、HbA1c、HOMA-IR水平均高于非高鋁暴露組，F(xiàn)ins水平低于非高鋁暴露組，F(xiàn)PG、HOMA-IR水平均與血清鋁水平呈正相關(guān)，說明鋁中毒與糖代謝紊亂密切相關(guān)。

胰島素抵抗( IR)是導(dǎo)致血糖升高、引發(fā)糖尿病的中心機制之一。本研究表明，與非高鋁暴露區(qū)居民相比，在高鋁暴露區(qū)生活的居民IR水平顯著升高，這可能是生活于高鋁暴露區(qū)居民糖代謝紊亂發(fā)病率偏高的主要原因之一。IR產(chǎn)生的機制主要有脂質(zhì)超載和炎癥反應(yīng)兩方面。脂質(zhì)超載抑制胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，增大的脂肪細(xì)胞可分泌炎癥因子阻斷骨骼肌內(nèi)胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。吳曉燕等［13］研究發(fā)現(xiàn)，2型糖尿病患者Th1、Th1/Th2明顯降低，hs-CRP水平明顯升高，hs-CRP水平與胰島素敏感性指數(shù)呈負(fù)相關(guān)，提示2型糖尿病患者IR的產(chǎn)生可能與炎癥反應(yīng)有關(guān)。Aroor等［14］研究認(rèn)為，炎癥反應(yīng)與IR關(guān)系密切，肥胖個體產(chǎn)生IR的主要機制是炎癥反應(yīng)。本研究結(jié)果表明，與非高鋁暴露區(qū)居民相比，高鋁暴露區(qū)居民血清IL-6、hs-CRP水平明顯升高，并且IL-6、hs-CRP水平均與血清鋁水平呈正相關(guān)。由此推測，鋁中毒可通過引發(fā)機體的炎癥反應(yīng)促進IR產(chǎn)生，從而導(dǎo)致糖代謝紊亂。但是，本研究僅為臨床初步觀察，樣本量偏小，結(jié)果有待進一步證實。

參考文獻:

［1］馬艷琴，王俊東.環(huán)境污染與心血管系統(tǒng)疾病關(guān)系研究進展［J］.中國公共衛(wèi)生，2011，27( 6) : 800-802.

［2］Nash D，Magder L，Lustberg M，et al.Blood lead，blood pressure，and hypertension in perimenopausal and postmenopausal women［J］.JAMA，2013，289( 12) : 1523-1532.

［3］韋華，王民登，蒙連新，等.桂西鋁工業(yè)基地居民血清微量元素含量及其與糖代謝異常關(guān)系研究［J］.現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2012，39 ( 4) : 946-947，950.

［4］Chéramy M，Hampe CS，Ludvigsson J，et al.Characteristics of invitro phenotypes of glutamic acid decarboxylase 65 autoantibodies in high-titre individuals［J］.Clin Exp Immunol，2013，171( 3) : 247-254.

［5］Hamedeyazdan S，F(xiàn)athiazad F，Sharifi S，et al.Antiproliferative activity of marrubium persicum extract in the MCF-7 human breast cancer cell line［J］.Asian Pac J Cancer Prev，2012，13( 11) : 5843-5848.

［6］陸翔，唐乾利，王小超，等.高鋁暴露再生障礙性貧血患者臨床特征與免疫功能改變特點［J］.免疫學(xué)雜志，2014，30( 11) : 987-991，1002.

［7］宋斐翡，楊曉娟，殷金珠，等.職業(yè)性鋁接觸工人輕度認(rèn)知功能障礙及分型研究［J］.環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué)，2014，31( 4) : 258-261.

［8］中華醫(yī)學(xué)會糖尿病學(xué)分會.中國2型糖尿病防治指南( 2013 版)［J］.中華糖尿病雜志，2014，6( 7) : 447-496.

［9］Badawi A，Sayegh S，Sallam M，et al.The global relationship between the prevalence of diabetes mellitus and incidence of tuberculosis: 2000-2012［J］.Glob J Health Sci，2014，7( 2) : 37557.

［10］閻飛.1 337名氧化鋁退休工人健康狀況調(diào)查分析［J］.醫(yī)學(xué)信息(中旬刊)，2011，24( 7) : 2901.

［11］楊香婷，潘守政，丁貫一，等.鋁工業(yè)區(qū)與非鋁工業(yè)區(qū)Ⅱ型糖尿病心率變異性對比分析［J］.河南醫(yī)學(xué)研究，2001，23 ( 2) : 157-159.

［12］馬麗雅，郭湘云，盧啟明.不同人群血清鋁、鉛、鉻含量與血糖水平的觀察［J］.中國綜合臨床，2004，36( 9) : 29-30.

［13］吳曉燕，湯旭磊，高林.2型糖尿病免疫炎癥的初步探討［J］.中國免疫學(xué)雜志，2008，23( 10) : 944-946.

［14］Aroor A，McKarns S，Demarco VG，et al.Maladaptive immune and inflammatory pathways lead to cardiovascular insulin resistance ［J］.Metabolism，2013，62( 11) : 1543-1552.

收稿日期:( 2014-11-20)

通信作者:吳標(biāo)良，E-mail: yywubl@163.com

基金項目:廣西自然科學(xué)基金資助項目( 2014GXNSFAA118216)。

文章編號:1002-266X( 2015) 28-0071-02

文獻標(biāo)志碼:B

中圖分類號:R595.2

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.28.030