藏族2型糖尿病患者血清鐵和鐵蛋白的變化及其與胰島素抵抗的相關(guān)性

趙成玉 周 娟

(青海大學(xué)附屬醫(yī)院老年病科，青海 西寧 810001)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，糖尿病的患病率急劇增加，既往研究發(fā)現(xiàn)藏族人群的糖尿病患病率較漢族人群低〔1～5〕，但對(duì)居住在海拔3 500 m以上的藏族人群研究發(fā)現(xiàn)糖耐量異常及糖尿病患病率明顯增高，尤其紅細(xì)胞增多癥及老年患者增加更為明顯〔6〕。生活在高海拔地區(qū)的藏族人群有較多的紅肉攝入，而紅肉是血紅素鐵的主要來(lái)源，因此機(jī)體鐵的攝入明顯增加，體內(nèi)鐵超載及高鐵蛋白水平是2型糖尿病(T2DM)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素〔7,8〕，血漿鐵蛋白作為超氧化劑誘導(dǎo)胰島素抵抗(IR)〔9〕。同時(shí)發(fā)現(xiàn)居住在高海拔的藏族老年人群比漢族老年人群有高的活性氧(ROS)水平及氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)水平，這種ox-LDL水平與IR及動(dòng)脈粥樣硬化有關(guān)〔10,11〕。本研究旨在通過(guò)觀察藏族T2DM患者血清鐵及鐵蛋白水平，了解高原藏族糖尿病患者中血清鐵的變化及其與胰島β細(xì)胞功能的關(guān)系。

1 對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象及分組 選取2013年6月至2015年6月就診于青海大學(xué)附屬醫(yī)院符合WHO1999年糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)，初次就診的未進(jìn)行治療的漢族T2DM患者100例，男61例，女39例，平均年齡(52.22±8.24)歲；藏族T2DM患者100例，男68例，女32例，平均年齡(51.16±9.26)歲；同時(shí)以同一時(shí)間段在院體檢的漢族健康對(duì)照組100例，男50例，女50例，平均年齡(53.50±7.79)歲；藏族健康對(duì)照組100例，男56例，女44例，平均年齡(51.38±9.13)歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：患有血液系統(tǒng)、風(fēng)濕、惡性腫瘤等及其他代謝相關(guān)性疾病，鐵劑、激素治療史及近期輸血史，合并糖尿病慢性并發(fā)癥者。

1.2標(biāo)本采集及檢驗(yàn)方法 所有受試者收集年齡、血壓、體重指數(shù)(BMI)等一般資料；葡萄糖氧化酶法測(cè)定空腹血糖(FBG)；化學(xué)發(fā)光法測(cè)定血清空腹胰島素(FINS)、鐵蛋白；全自動(dòng)生化分析儀(日本 OLYMPUS-2077)測(cè)定血清鐵、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、總膽固醇(TC)；高壓液相色譜分析法(美國(guó) PRIMUS)測(cè)定糖化血紅蛋白(HbA1c)(試劑由挪威耐科明公司生產(chǎn)，上海澳普生物醫(yī)藥有限公司提供)；計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)=FNS×FBG/22.5，胰島β細(xì)胞功能指數(shù)(HOMA-β)=20×FINS/(FBG-3.5)。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)及單因素方差分析，兩兩比較采用LSD檢驗(yàn)法，同時(shí)行相關(guān)分析。

2 結(jié) 果

2.1各組間一般資料比較 各組間年齡、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、TG、TC、血紅蛋白(HB)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；T2DM組LDL-C明顯高于健康對(duì)照組，而且藏族T2DM組明顯高于漢族T2DM組(P<0.05)；T2DM組HDL-C明顯低于健康對(duì)照組，而且藏族T2DM組明顯低于漢族T2DM組(P<0.05)；藏族T2DM組FBG明顯高于漢族T2DM組及藏族對(duì)照組，同時(shí)漢族T2DM組明顯高于漢族對(duì)照組(P<0.05)；血清鐵藏族T2DM組明顯高于漢族T2DM組及藏、漢族健康對(duì)照組(P<0.05)，而漢族T2DM組與藏、漢族健康對(duì)照組無(wú)差異(P>0.05)；血清鐵蛋白T2DM組均明顯高于同民族健康對(duì)照組，藏族T2DM組明顯高于漢族T2DM組，藏族健康對(duì)照組明顯高于漢族健康對(duì)照組及漢族T2DM組(P<0.05)，見(jiàn)表1。

表1 不同組別一般資料比較

與藏族T2DM組比較：1)P<0.05；與漢族T2DM組比較：2)P<0.05

2.2藏、漢族T2DM患者胰島功能比較 藏族T2DM組患者HbA1c、HOMA-IR明顯高于漢族T2DM組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；HOMA-β藏族T2DM組低于漢族T2DM組；FINS兩組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表2。

表2 初發(fā)T2DM組胰島功能比較

2.3藏、漢族T2DM患者鐵蛋白、血清鐵、總鐵結(jié)合力與糖尿病臨床指標(biāo)間的相關(guān)性 藏族T2DM組血清鐵與HOMA-IR呈正相關(guān)(r=0.202，P=0.045)，而血清鐵蛋白與HOMA-IR(r=0.625，P<0.001)、HB(r=0.247，P=0.013)呈正相關(guān)。漢族T2DM組鐵蛋白、血清鐵與HOMA-IR呈正相關(guān)(r值分別為0.285,0.250,均P<0.05)。

2.4T2DM患者HOMA-IR、HOMA-β的影響因素分析 分別以HOMA-IR、HOMA-β為因變量，以性別、年齡、BMI、HB、TC、TG、FBG、HbA1c、血清鐵、鐵蛋白、SBP、DBP為自變量進(jìn)行多元線性逐步回歸分析，結(jié)果顯示鐵蛋白和FBG是HOMA-IR的影響因素；而FBG、TG、LDL-C是HOMA-β的影響因素，見(jiàn)表3，表4。

表3 T2DM患者HOMA-IR的影響因素

表4 T2DM患者HOMA-β的影響因素

3 討 論

生活在高海拔的藏族人群機(jī)體會(huì)出現(xiàn)一系列生理改變產(chǎn)生低氧適應(yīng)，缺氧誘導(dǎo)因子脯氨酸羥化酶(EGLN)1及過(guò)氧化物酶增殖體激活受體α(PPARA)基因參與高原藏族人群的高原適應(yīng)〔12〕，而EGLN1及PPARA基因有促進(jìn)無(wú)氧糖酵解及減少脂質(zhì)分解代謝的效應(yīng)，導(dǎo)致血脂水平的升高〔13〕。因此，機(jī)體在高原適應(yīng)的藏族人群FBG偏低，而血脂升高，這可能為機(jī)體適應(yīng)高原所導(dǎo)致的代償反應(yīng)。但對(duì)居住在海拔3 500 m以上地區(qū)藏族人群研究發(fā)現(xiàn)糖耐量異常及糖尿病患病率明顯增高，以FBG升高為主，伴有紅細(xì)胞增多癥及老年患者血糖升高更為明顯〔6〕，而且有高的ROS水平及ox-LDL水平，這種改變除了與低氧等因素〔14,15〕有關(guān)外，可能與藏族患者的生活方式及飲食習(xí)慣有關(guān)。

本研究發(fā)現(xiàn)藏族T2DM患者存在體內(nèi)血清鐵及鐵儲(chǔ)存明顯增加。血清鐵主要來(lái)源于體內(nèi)紅細(xì)胞破壞產(chǎn)生和胃腸道的吸收，因此在紅細(xì)胞生成與破壞穩(wěn)定的情況下，胃腸道鐵的吸收對(duì)體內(nèi)鐵的平衡起著重要的作用。鐵吸收的過(guò)程中在十二指腸及空腸三價(jià)鐵還原成二價(jià)鐵，并且通過(guò)二價(jià)金屬離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1及肝臟產(chǎn)生的鐵調(diào)素的調(diào)節(jié)才能吸收。而紅素鐵通過(guò)血紅素氧合酶直接通過(guò)空回腸吸收，藏族人群飲食以肉食為主〔16〕的飲食習(xí)慣使機(jī)體血紅素鐵的攝入增加，而使鐵攝入明顯增加。血紅素鐵的攝入與體內(nèi)鐵蛋白水平及糖尿病的患病有明顯相關(guān)性〔8〕，育齡期女性受孕前及早孕婦女飲食血紅素鐵攝取增加和妊娠糖尿病的增加有明顯的相關(guān)性,而非血紅素鐵與妊娠糖尿病無(wú)相關(guān)性〔17〕，具有高心血管危險(xiǎn)因素的地中海居民高血紅素鐵攝入與T2DM風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)〔18〕。研究發(fā)現(xiàn)T2DM患者中血清鐵及鐵蛋白水平的升高〔7,17,19,20〕，而且升高的鐵蛋白與T2DM的發(fā)病危險(xiǎn)呈明顯的相關(guān)性，調(diào)整了炎癥等多種變量后血清鐵蛋白仍然有明顯的相關(guān)性〔21〕。因此，藏族糖尿病患者血清鐵及鐵蛋白水平的升高可能與其T2DM發(fā)生有關(guān)。

本研究提示藏族糖尿病患者存在更嚴(yán)重的IR，這種抵抗與血清鐵及鐵蛋白水平有明顯的相關(guān)性。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)鐵超載不僅可導(dǎo)致胰島β細(xì)胞線粒體功能及葡萄糖刺激的胰島素分泌的損害〔22,23〕，而且通過(guò)脂肪組織和肌肉組織鐵沉積來(lái)抑制葡萄糖的攝取誘導(dǎo)IR〔24〕，飲食鐵限制及鐵螯合劑治療或通過(guò)獻(xiàn)血來(lái)減少體內(nèi)鐵儲(chǔ)存〔25〕，可以改善IR及血糖水平，同時(shí)降低冠心病的危險(xiǎn)性〔26〕。

在我國(guó)漢族人群研究發(fā)現(xiàn)非肥胖糖耐量異常及新診斷的糖尿病患者血清鐵蛋白水平明顯高于非肥胖的糖耐量正常者，而且這種升高的血清鐵蛋白水平與IR有關(guān)，而與胰島β細(xì)胞的功能下降無(wú)關(guān)〔27〕。因此，體內(nèi)鐵超載可以使鐵在脂肪組織及肌肉的沉積，通過(guò)增加氧化應(yīng)激而誘導(dǎo)IR而與T2DM的發(fā)病有關(guān)〔28〕。藏族糖尿病患者鐵蛋白與HB的相關(guān)性提示HB水平可能在藏族糖尿病患者鐵蛋白升高有關(guān)，需進(jìn)一步進(jìn)行觀察來(lái)明確其相關(guān)性。

本研究提示高原藏族糖尿病及健康人群有較高的血清鐵及鐵蛋白水平，而且與IR有明顯的相關(guān)性，但有關(guān)糖尿病的患病率調(diào)查發(fā)現(xiàn)與生活在1 200 m海拔的人群相比，生活在海拔高的人群有較低的糖尿病發(fā)病率〔5,29，30〕，對(duì)居住在海拔3 500 m以上的藏族人群研究發(fā)現(xiàn)糖耐量異常及糖尿病患病率明顯增高，尤其紅細(xì)胞增多癥及老年患者增加更為明顯〔6,14〕，這種鐵代謝變化及糖尿病患病不一致的可能原因與藏族人群的高原適應(yīng)有關(guān)，高原藏族人群長(zhǎng)期在高原環(huán)境下的特異性適應(yīng)基因EGLN1和PPARA有明顯的代謝效應(yīng)，EGLN1和PPARA可以促進(jìn)無(wú)氧糖酵解及減少脂質(zhì)的分解代謝作用，使血糖降低而血脂升高，這種條件下機(jī)體傳統(tǒng)的生活方式(體力勞動(dòng))可以預(yù)防血糖的升高及糖尿病的發(fā)生，但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展老齡化加速、活動(dòng)量的減少更容易發(fā)生高脂血癥、肥胖及IR，而導(dǎo)致糖尿病發(fā)生，加之血紅素鐵攝入增加，鐵蛋白水平的升高而導(dǎo)致的氧化應(yīng)激加劇糖尿病的發(fā)生〔31,32〕。因此，隨著人口老齡化及生活方式的改變，藏族傳統(tǒng)高血紅素鐵的飲食可能加速機(jī)體IR及糖尿病的發(fā)生。