2型糖尿病合并肥胖患者血清TLR4、IL-6水平變化及其意義

袁姿，楊婷，陳玲，樊華英，范慶濤，魯燕，成興波

(蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院，江蘇蘇州215006)

隨著生活水平的提高及生活方式的改變，肥胖的發(fā)生率不斷增加[1]。肥胖者脂肪組織中免疫細胞浸潤，產(chǎn)生炎癥因子，促進局部或全身炎癥反應(yīng)，可干擾外周組織胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，影響葡萄糖代謝[2]。近年來研究證實,T2DM、肥胖均是在先天遺傳因素的基礎(chǔ)上后天環(huán)境誘導(dǎo)而發(fā)生的慢性、低度的炎癥性疾病[3]。Toll樣受體4(TLR4)是在人體發(fā)現(xiàn)的第一個TLRs相關(guān)蛋白，在胰島素靶組織如肝臟、脂肪組織、肌肉組織中都有表達[4]，可識別外源性配體如革蘭陰性菌細胞壁的脂多糖(LPS)[5]，也可與內(nèi)源性配體結(jié)合[6]，調(diào)節(jié)IL-1β、IL-6等的分泌，激活炎癥通路并干擾胰島素信號的正常轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而參與T2DM的炎癥、免疫反應(yīng)過程[7]。IL-6由巨噬細胞、T細胞等分泌[8],目前對于IL-6在肥胖、胰島素抵抗中的作用仍未達成共識[9～13]。本研究觀察了T2DM合并肥胖患者血清TLR4、IL-6水平變化，并探討其臨床意義。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌科收治的初診T2DM患者90例，按BMI分為3組，每組30例。18.5≤BMI≤23.9為T2DM正常體質(zhì)量組，男20例、女10例，年齡(45.20±9.45)歲，BMI 22.17±1.47；24.0≤BMI<28.0為T2DM超重組，男19例、女11例，年齡(41.80±10.40)歲，BMI 25.94±1.07；BMI≥28.0為T2DM肥胖組，男18例、女12例，年齡(42.60±11.43)歲，BMI 30.37±3.23。另選同期BMI正常的健康體檢者30例為對照組，男12例、女18例，年齡(41.19±11.86)歲，BMI 21.66±1.18。排除1型糖尿病、高血壓病、T2DM伴急慢性感染、嚴(yán)重心腦血管病變、肝腎功能不全和其他系統(tǒng)性疾病患者；排除妊娠、哺乳期或長期服用避孕藥者；排除既往重大外傷、手術(shù)史及合并惡性腫瘤、風(fēng)濕性疾病的患者。本研究符合人體試驗委員會所制訂的倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn),受試者均簽署知情同意書。各組性別、年齡資料具有可比性。

1.2 血清TLR4、IL-6檢測方法 所有受試者留取血樣，2 h內(nèi)于3 000 r/min離心10 min，分離血清，儲存于-20 ℃冰箱保存待檢測。采用ELISA法檢測血清TLR4、IL-6，按說明書操作。

1.3 糖尿病、肥胖相關(guān)指標(biāo)檢測方法 檢測各組腰圍(WC)。所有受試者隔夜空腹12 h，次晨靜脈抽血測定生化指標(biāo)。Olympus2700全自動生化儀測定空腹血糖(FPG)、LDL-C、TG、HDL-C，高壓液相色譜法檢測糖化血紅蛋白(HbA1c)，ELISA法檢測FINS。按照公式計算胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)：FPG×FINS/22.5。

2 結(jié)果

2.1 各組血清TLR4、IL-6及糖尿病、肥胖相關(guān)指標(biāo)比較 T2DM肥胖組血清TLR4、IL-6水平高于T2DM正常體質(zhì)量組和T2DM超重組，均高于對照組(P均<0.05)。T2DM肥胖組血清TG、LDL-C、FINS、HOMA-IR高于T2DM正常體質(zhì)量組和T2DM超重組，各T2DM組LDL-C、HOMA-IR、FINS高于對照組，HDL-C低于對照組(P均<0.05)。見表1。

表1 各組血清TLR4、IL-6及糖尿病、肥胖相關(guān)指標(biāo)比較

注：與對照組相比，P<0.05；與T2DM肥胖組相比，#P<0.05。

2.2 血清TLR4、IL-6與糖尿病、肥胖相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性 TLR4與BMI、WC、TG、LDL-C、FPG、FINS、HOMA-IR、HbA1c呈正相關(guān)(r分別為0.338、0.329、0.213、0.309、0.161、0.296、0.249、0.253，P均<0.05)，與HDL-C呈負相關(guān)(r=-0.199，P<0.05)；IL-6與BMI、WC、TG、LDL-C、FPG、FINS、HOMA-IR、HbA1c呈正相關(guān)(r分別為0.508、0.513、0.296、0.334、0.417、0.266、0.329、0.487，P均<0.05)，與HDL-C呈負相關(guān)(r=-0.371，P<0.05)。血清TLR4、IL-6水平呈正相關(guān)(r=0.246，P<0.05)。分別以血清TLR4、IL-6為因變量，以BMI、WC、TG、LDL-C、HbA1c、FINS、FPG為因變量進行多元回歸分析，結(jié)果顯示FINS(β=0.104、S.E.=0.051、標(biāo)準(zhǔn)化B值=0.210、t=2.059、P=0.042)是TLR4升高的獨立影響因素，BMI(β=4.956、S.E.=2.299、標(biāo)準(zhǔn)化B值=0.337、t=2.156、P=0.033)、HbA1c(β=7.211、S.E.=2.445、標(biāo)準(zhǔn)化B值=0.350、t=2.950、P=0.004)是IL-6升高的獨立影響因素。

3 討論

TLRs在炎癥因子相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控過程中發(fā)揮重要作用[14]。Nyati等[15]研究發(fā)現(xiàn),肥胖小鼠的脂肪組織中TLR4 mRNA表達顯著上調(diào)，并且發(fā)現(xiàn)TLR4被FFA、LPS激活后可刺激NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和炎癥因子IL-6等在脂肪細胞中的表達。Dasu等[16]發(fā)現(xiàn),新診斷的T2DM患者單核細胞中TLR4 mRNA表達高于對照組，TLR4的內(nèi)源性配體HSP-60、HSP-70、高遷移率族蛋白B1(HMGB1)、內(nèi)毒素、透明質(zhì)酸水平均升高，并且與TLR4水平呈正相關(guān)。以上研究提示TLR4參與了機體的慢性炎癥過程，參與了T2DM的發(fā)生發(fā)展。

本研究發(fā)現(xiàn)，T2DM肥胖組血清TLR4、TG、LDL-C、HOMA-IR水平均高于T2DM正常體質(zhì)量組和T2DM超重組。Jia等[17]研究發(fā)現(xiàn)，小鼠肝細胞中TLR4激活導(dǎo)致肥胖相關(guān)炎癥和胰島素抵抗；TLR4敲除的小鼠，盡管在高脂肪飲食后出現(xiàn)肥胖，但表現(xiàn)出糖耐量改善、胰島素敏感性增強和肝脂肪變性減輕。本研究相關(guān)性分析結(jié)果顯示，血清TLR4與BMI、WC、TG、LDL-C、HOMA-IR、FPG、FINS、HbA1c呈正相關(guān)，與HDL-C呈負相關(guān)。這提示血清TLR4水平與肥胖及脂代謝異常有關(guān)，并且可能具有促進作用。多元回歸分析結(jié)果顯示，F(xiàn)INS是血清TLR4升高的獨立影響因素。這提示T2DM狀態(tài)下代償性胰島素升高可能會進一步激活TLR4的表達，加重胰島素抵抗，其具體作用機制仍需進一步研究。我們前期肝細胞模型實驗結(jié)果證明，在FFA及高濃度胰島素刺激下，肝細胞中TLR4表達水平上調(diào)?？紤]到脂肪組織的內(nèi)分泌功能，推測FFA不僅僅是TLR4的內(nèi)源性配體，同時對TLR4的表達有誘導(dǎo)作用。結(jié)合本研究結(jié)果，我們推測，隨著BMI增高，脂肪組織的內(nèi)分泌功能逐步強化，F(xiàn)FA、FINS水平也升高，在多重因素作用下，TLR4表達水平逐步增高，促進胰島素抵抗的發(fā)生，從而導(dǎo)致T2DM的發(fā)生、發(fā)展。

TLR4主要通過激活MyD88依賴性通路誘發(fā)隨后的炎癥反應(yīng)，然后順序激活I(lǐng)κB激酶(Iκκ)和絲裂原活化蛋白激酶(MAPKs)、NF-κB等一系列信號，進而誘發(fā)下游炎癥因子IL-6、TNF-α、IL-1等的釋放。IL-6是肥胖相關(guān)代謝紊亂的關(guān)鍵介質(zhì)，是引起T2DM及肥胖患者發(fā)生胰島素抵抗的關(guān)鍵因素之一[9]。目前，關(guān)于IL-6在肥胖、胰島素抵抗中的作用仍然存在異議。

本研究發(fā)現(xiàn)，T2DM肥胖組血清IL-6水平高于T2DM超重組和T2DM正常體質(zhì)量組。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，IL-6水平與BMI、WC、TG、LDL-C、FPG、FINS、HOMA-IR、HbA1c均呈正相關(guān)，與HDL-C呈負相關(guān)；血清TLR4與IL-6水平呈正相關(guān)。多元回歸分析顯示，BMI是IL-6升高的獨立影響因素。既往研究發(fā)現(xiàn)，炎癥因子通過抑制胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及影響胰島素轉(zhuǎn)導(dǎo)中的關(guān)鍵元件等多種機制促進胰島素抵抗的發(fā)生[18]。這提示TLR4信號通路的激活促進了IL-6在內(nèi)的一系列炎癥因子的釋放，通過促進胰島素抵抗進一步導(dǎo)致T2DM發(fā)生、發(fā)展。本研究還發(fā)現(xiàn)HbA1c是IL-6的獨立影響因素。研究發(fā)現(xiàn)，炎癥因子可通過提高升血糖激素如糖皮質(zhì)激素、生長激素、胰高血糖素的水平，導(dǎo)致體內(nèi)血糖升高[19]。此外，炎癥因子還通過降低葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白4 mRNA的表達水平，使胰島素刺激的葡萄糖轉(zhuǎn)運功能降低，影響葡萄糖代謝[20]。上述研究結(jié)果均提示，高血糖和慢性炎癥之間相互影響、相互促進。

結(jié)合本研究結(jié)果，我們認為，T2DM合并肥胖患者血清TLR4、IL-6水平升高，TLR4、IL-6水平變化與肥胖、高血糖、胰島素抵抗存在相關(guān)性。同時，本研究存在一定的缺陷，如按BMI分組存在一定的局限性。BMI并不能反映體脂含量，尤其是內(nèi)臟脂肪的含量。本研究中T2DM正常體質(zhì)量組與T2DM超重組TLR4、TG、LDL-C水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義考慮與此有關(guān)。此外，TLR4、IL-6與肥胖、T2DM之間關(guān)系的影響因素太多，單純觀察性研究只能了解其相關(guān)性，而這種相關(guān)性是否為因果關(guān)系，仍需進一步證實。