葡萄糖轉運蛋白2在肝源性糖尿病患者肝組織中的表達及意義

何玉蘭， 孫 琳， 于紅衛(wèi)， 孟慶華

(1 北京市平谷區(qū)醫(yī)院 感染科， 北京 101200；2 首都醫(yī)科大學附屬北京佑安醫(yī)院 a.病理科； b.重癥肝病科， 北京 100069)

葡萄糖轉運蛋白2在肝源性糖尿病患者肝組織中的表達及意義

何玉蘭1， 孫 琳2a， 于紅衛(wèi)2b， 孟慶華2

(1 北京市平谷區(qū)醫(yī)院 感染科， 北京 101200；2 首都醫(yī)科大學附屬北京佑安醫(yī)院 a.病理科； b.重癥肝病科， 北京 100069)

目的 探討葡萄糖轉運蛋白2(GLUT2)在肝源性糖尿病肝組織中的表達及意義。方法 選取2012年6月-2014年7月首都醫(yī)科大學附屬北京佑安醫(yī)院重癥肝病科和肝膽外科肝組織標本40例，免疫組化檢測各組(正常組、慢性乙型肝炎組、肝硬化組、肝源性糖尿病組)肝組織中GLUT2的表達水平。計量資料多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗，計數(shù)資料比較采用Fisher確切概率法。結果 肝源性糖尿病組的空腹血糖、糖化血紅蛋白、糖化血清白蛋白、BMI以及肝組織脂肪變性比例與其他3組比較差異均有統(tǒng)計學意義(P值均<0.05)。免疫組化顯示 GLUT2主要表達于肝細胞膜，尤其是靠近竇腔部位的細胞膜上，在正常肝組織、慢性乙型肝炎、肝硬化肝組織的表達均表現(xiàn)為從中央靜脈向匯管區(qū)逐漸減少的趨勢，有1例在肝硬化肝細胞再生結節(jié)部位表達增強。肝源性糖尿病肝組織有明顯的脂肪變性(6/10)，GLUT2在脂變部位呈強陽性表達，且表達相對均勻，在脂變細胞周圍肝細胞質中的表達也有所增加，與竇腔側的表達無明顯差別。結論 肝源性糖尿病肝組織易合并脂肪變性，且GLUT2的表達明顯增加，可能是其糖代謝異常的發(fā)病機制之一。

肝源性糖尿病； 葡萄糖轉運體2型； 葡萄糖代謝障礙

肝臟是人體最大的代謝器官，肝功能受損常引起糖代謝的異常，嚴重者甚至發(fā)展為肝源性糖尿病。有研究[1]顯示，慢性病毒性肝炎發(fā)展為肝源性糖尿病的幾率達17.5%，而肝硬化發(fā)展為肝源性糖尿病的幾率高達27.6%。目前相關研究[2]普遍認為肝源性糖尿病是胰島素抵抗、胰島素分泌進行性損害的結果，推測葡萄糖轉運異?？赡軜嫵善涔餐A。因為胰島周圍β細胞的胰島素分泌依賴于葡萄糖轉運及代謝，周圍胰島素抵抗表現(xiàn)為胰島素刺激的靶細胞葡萄糖轉運障礙，而肝細胞的葡萄糖轉運系統(tǒng)又是肝糖輸出的重要環(huán)節(jié)。葡萄糖轉運蛋白2(glucose transporter,GLUT2)主要在肝臟表達，目前對GLUT2在肝源性糖尿病肝臟組織中的表達情況及意義的報道極少。本研究通過檢測GLUT2在肝源性糖尿病肝組織中的表達和分布，探討其在肝源性糖尿病糖利用障礙中的作用。

1 資料及方法

1.1 研究對象 選取2012年6月-2014年7月首都醫(yī)科大學附屬北京佑安醫(yī)院重癥肝病科和肝膽外科肝組織標本40例，其中10例正常肝組織標本取自肝移植供體肝穿組織，男7例，女3例；10例慢性乙型肝炎肝組織標本取自肝穿刺活組織檢查標本，男6例，女4例，病理診斷為輕度慢性乙型肝炎；10例肝硬化組織取自乙型肝炎肝硬化患者脾切除術時送檢的肝組織，男8例，女2例，病理診斷為活動性肝硬化；10例肝源性糖尿病肝組織，其中4例為輕度慢性乙型肝炎肝源性糖尿病患者，6例為活動性肝硬化肝源性糖尿病患者。慢性乙型肝炎及肝硬化診斷符合《慢性乙型肝炎防治指南(2010年版)》[3]。肝源性糖尿病符合以下標準[4]：(1)糖尿病發(fā)病前有肝病史；(2)有明確的肝損傷及肝功能障礙的臨床表現(xiàn)、生化檢查及組織學證據；(3) 血糖和糖耐量的改變與肝功能的變化多呈一致性；(4)糖尿病癥狀輕微或者無，沒有糖尿病并發(fā)癥；(5)空腹血糖≥7.0 mmol/L，餐后2 h血糖≥11.1 mmol/L，或口服葡萄糖耐量試驗顯示餐前血糖正常或稍增高，但餐后血糖≥11.1 mmol/L；(6)胰島素釋放試驗顯示，空腹血漿胰島素水平偏高，餐后胰島素反應不良或反應延遲，C肽/胰島素比值明顯減少；(7)患者無糖尿病家族史，除外垂體、胰腺、腎上腺、甲狀腺疾病，以及藥物如利尿劑、激素、降壓藥和避孕藥所致的繼發(fā)性高血糖。所有標本置于10%福爾馬林溶液中固定，石蠟切片。

1.2 試劑與方法 主要試劑：GLUT 2抗體(1∶2000[5]稀釋)，購自美國Abcam公司，二抗工作液、正常山羊血清、DAB顯色劑購自北京中杉公司。采用免疫組化SP法，高壓加熱修復抗原，以DAB顯色。操作過程按照試劑盒說明書操作，以PBS緩沖液代替一抗作為陰性對照，并用已知切片作為陽性對照。

1.3 結果判定 GLUT2主要著色于肝細胞膜，少量表達于肝細胞質。按染色強度的差異分為4級：無著色(陰性)、淺黃色(弱陽性)、棕黃色(陽性)和棕褐色(強陽性)。

2 結果

2.1 一般情況及糖代謝指標比較 肝源性糖尿病組的空腹血糖、糖化血紅蛋白、糖化血清白蛋白和BMI與其他3組比較差異均有統(tǒng)計學意義(P值均<0.05)，其他3組間的糖代謝指標和BMI差異均無統(tǒng)計學意義(P值均>0.05)。慢性乙型肝炎組的年齡明顯小于其他3組(P值均<0.05)，其他3組間的年齡差異均無統(tǒng)計學意義(P值均>0.05)。肝源性糖尿病組的肝組織脂肪變性比例高于其他3組(P值均<0.05)，其他3組間肝組織脂肪變性比例差異均無統(tǒng)計學意義(P值均>0.05)(表1)。

表1 一般資料及糖代謝指標比較

注：1)與肝源性糖尿病組比較，P<0.05；2)與慢性乙型肝炎組比較，P<0.05

2.2 免疫組化結果 GLUT2主要表達在肝細胞膜上，少量表達在細胞質。在正常肝組織，所有細胞膜都有表達，但表達強度不均勻，主要表達在靠近竇腔部位的肝細胞膜上，中央靜脈區(qū)強陽性表達，染色強度由中央靜脈區(qū)(強陽性)到匯管區(qū)逐漸降低(陽性)(圖1a)。在慢性乙型肝炎、肝硬化肝組織的表達也表現(xiàn)出從中央靜脈往匯管區(qū)表達減少的梯度變化，且均在肝細胞靠近竇腔側著色加深。肝硬化組中有1例在中央靜脈區(qū)強陽性表達，組織病理顯示此處為再生結節(jié)(圖1b，c)。

10例肝源性糖尿病肝組織中有6例存在明顯的脂肪變性。GLUT2在肝源性糖尿病肝組織的脂變細胞膜上呈強陽性表達，且表達相對均勻，在脂變細胞周圍肝細胞質中的表達也有所增加，與竇腔側的表達無明顯差別。非脂變部位的表達與其相應的基礎肝病病理一致(圖1d)。

圖1 免疫組化結果(×10) a：供肝肝組織GLUT2表達；b：慢性乙型肝炎肝組織GLUT2表達；c：肝硬化肝組織GLUT2表達；d：肝源性糖尿病患者肝組織GLUT2表達

3 討論

肝源性糖尿病是繼發(fā)于肝實質損傷的糖尿病，而體內的高糖狀態(tài)可導致受損的肝細胞加速衰竭，降低患者的長期生存率[6]。肝源性糖尿病的發(fā)病機制極其復雜，目前尚未闡明。現(xiàn)有研究[7]認為引起肝源性糖尿病的主要機制包括外周組織的胰島素抵抗與肝細胞損傷。GLUT2是胰島β細胞和部分葡萄糖濃度高的組織(如腸、肝臟、腎臟)中負責轉運葡萄糖的蛋白，主要定位于細胞膜。GLUT2對葡萄糖親和力極低，僅在血漿葡萄糖水平比較高時(例如餐后時)發(fā)揮轉運功能，其葡萄糖轉運能力隨血糖濃度升高而升高。有研究[8]顯示高糖血癥可增加肝組織GLUT2 mRNA和GLUT2濃度，而高胰島素血癥則會下調GLUT2 mRNA和GLUT2濃度。葡萄糖轉運系統(tǒng)在肝臟調節(jié)肝細胞葡萄糖的雙向轉運。有研究[9]描述了GLUT2在肝癌細胞的表達定位，目前未見有關肝臟中GLUT2表達分布特征與肝源性糖尿病發(fā)病機制的研究報道。

本研究免疫組化結果顯示，GLUT2在正常人肝組織所有細胞膜均有強度不均的表達，主要表達在靠近竇腔部位的肝細胞膜上，少量表達在細胞質。表達強度由中央靜脈區(qū)向匯管區(qū)逐漸降低。慢性乙型肝炎、肝硬化肝組織也有相似的表現(xiàn)。有研究[10]用基因敲除技術證實肝門靜脈周圍存在GLUT2依賴的血糖感受器，本研究顯示GLUT2在中央靜脈區(qū)呈強陽性表達，從免疫組化的角度支持了這一結論。GLUT2染色強度的梯度變化，考慮與從中央靜脈區(qū)到匯管區(qū)血糖濃度逐漸降低有關。肝硬化中有1例在再生結節(jié)處GLUT2呈強表達，推測與結節(jié)處肝細胞的糖代謝活躍有關。

與其他3組相比，肝源性糖尿病組存在明顯的脂變(6/10)，其GLUT2的表達除了在脂變細胞膜呈強陽性表達外，在中央靜脈區(qū)肝細胞膜上表達相對均勻，且在脂變細胞周圍肝細胞質中的表達增加，提示GLUT2在肝源性糖尿病的表達明顯增加，可能是其糖代謝異常的發(fā)病機制之一。本研究納入病例較少且未行定量分析，今后將進一步增加樣本量、定量分析，以闡明GLUT2在肝源性糖尿病發(fā)病中的作用。

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引證本文：HE YL, SUN L, YU HW, et al. Expression of glucose transporter 2 in liver tissue in patients with hepatogenous diabetes and its significance[J]. J Clin Hepatol, 2017, 33(3): 512-515. (in Chinese)

何玉蘭, 孫琳, 于紅衛(wèi), 等. 葡萄糖轉運蛋白2在肝源性糖尿病患者肝組織中的表達及意義[J]. 臨床肝膽病雜志, 2017, 33(3): 512-515.

(本文編輯：劉曉紅)

Expression of glucose transporter 2 in liver tissue in patients with hepatogenous diabetes and its significance

HEYulan,SUNLin,YUHongwei,etal.

(DepartmentofInfectiousDiseases,BeijingPingguDistrictHospital,Beijing101200,China)

Objective To investigate the immunohistochemical expression of glucose transporter 2 (GLUT2) in patients with hepatogenous diabetes and its significance. Methods A total of 40 liver tissue samples were collected from patients who were treated in Department of Severe Liver Disease and Department of Hepatobiliary Surgery in Beijing YouAn Hospital, Capital Medical University, from June 2012 to July 2014. Immunohistochemistry was used to measure the expression of GLUT2 in liver tissue in all four groups (normal group, chronic hepatitis B group, liver cirrhosis group, and hepatogenous diabetes group). A one-way analysis of variance was used for the comparison of continuous data between groups, and the least significant differencet-test was used for further comparison between any two groups; the Fisher′s exact test was used for the comparison of categorical data between groups. Results There were significant differences in fasting blood glucose, glycosylated hemoglobin, glycosylated serum albumin, body mass index, and proportion of liver tissue with steatosis between the hepatogenous diabetes group and the other three groups (allP<0.05). Immunohistochemistry showed that GLUT2 was mainly expressed in the liver cell membrane, especially the cell membrane near the sinus cavity. In the patients with normal liver tissue, chronic hepatitis B, or liver cirrhosis, the expression of GLUT2 in liver tissue tended to gradually decrease from the central vein to the portal area, and one patient with liver cirrhosis had enhanced expression of GLUT2 in the regenerative nodules of hepatocytes. In the 10 patients with hepatogenous diabetes, 6 had significant steatosis of the liver tissue and strongly positive and relatively even expression of GLUT2 at the site of steatosis, as well as the cytoplasm around steatotic hepatocytes, with no significant difference from the expression of GLUT2 in the sinus cavity. Conclusion Patients with hepatogenous diabetes tend to have steatosis in the liver tissue and a significant increase in the expression of GLUT2, which may be the pathogenesis of abnormal glucose metabolism.

hepatogenic diabetes； glucose transporter type 2； glucose metabolism disorders

10.3969/j.issn.1001-5256.2017.03.023

2016-10-11；

2016-11-20。

何玉蘭(1982-)，女，主治醫(yī)師，主要從事慢性肝病的研究。

孟慶華，電子信箱：wj5773@163.com。

R575

A

1001-5256(2017)03-0512-04