不同性別肥胖患兒維生素D水平與營(yíng)養(yǎng)代謝的關(guān)系

張益多,于 凡,劉 歡

(1四川大學(xué)華西第二醫(yī)院檢驗(yàn)科,成都 610000;2出生缺陷與相關(guān)婦兒疾病教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;*通訊作者,E-mail:379970946@qq.com)

隨著生活水平不斷提高,肥胖已成為當(dāng)今社會(huì)普遍的公共衛(wèi)生問(wèn)題。根據(jù)WHO調(diào)查,在2020年,全球5歲以下兒童超重或肥胖人數(shù)將上升至6 000萬(wàn),且仍然呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢(shì)[1,2]。肥胖不僅影響生活質(zhì)量,對(duì)于兒童的健康也會(huì)產(chǎn)生重要危害。一方面肥胖影響智力發(fā)育,另一方面肥胖患兒糖尿病及心血管疾病發(fā)病率也明顯升高[3,4]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)維生素D水平與肥胖有關(guān)。肥胖兒童較正常體重兒童,體內(nèi)維生素D的濃度往往偏低。通過(guò)對(duì)肥胖患兒進(jìn)行維生素D的補(bǔ)充,可有效改善肥胖患兒體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝情況,利于后期體質(zhì)量指數(shù)的下降[5]。目前通過(guò)臨床藥物觀察實(shí)驗(yàn)研究維生素D的作用最為可靠。但是研究周期長(zhǎng),需要控制影響因素較多。而自然狀態(tài)下體內(nèi)維生素D水平可有效代表肥胖患兒在沒(méi)有接受臨床干預(yù)前的狀態(tài),在一定程度上可以反映出維生素D水平與體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝的關(guān)系。因此本研究擬通過(guò)對(duì)5-16歲肥胖患兒體內(nèi)維生素D水平與機(jī)體營(yíng)養(yǎng)代謝狀態(tài)進(jìn)行分析,揭示自然狀態(tài)下肥胖患兒體內(nèi)維生素D狀態(tài)與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝之間的關(guān)系,從而為維生素D干預(yù)肥胖提供研究基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2015年1月至2019年12月在四川大學(xué)華西第二醫(yī)院門(mén)診就診的肥胖患兒2 069例。肥胖判斷標(biāo)準(zhǔn)參照2009年WHO標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)性別和年齡對(duì)應(yīng)所在區(qū)間,當(dāng)受試對(duì)象BMI大于或者等于對(duì)應(yīng)年齡段97th范圍時(shí),即可判斷肥胖。排除標(biāo)準(zhǔn):①接受過(guò)口服或者肌肉注射維生素D治療;②患有脂肪肝、糖尿病等基礎(chǔ)性疾病;③自身免疫性疾病、遺傳代謝性疾病、癌癥以及肝臟、腎臟損傷等疾病;④基礎(chǔ)資料和生化資料缺乏。最終符合研究標(biāo)準(zhǔn)病例514例,年齡分布在5-16歲之間,其中男性344例,女性170例。

1.2 方法

1.2.1 基礎(chǔ)指標(biāo)檢測(cè) 受試者穿著輕便脫鞋,使用相同精度測(cè)量?jī)x器對(duì)身高、體質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),記錄檢測(cè)結(jié)果。采用BMI指數(shù)衡量肥胖程度。BMI計(jì)算方式BMI(kg/m2)=體質(zhì)量/身高2。

1.2.2 血清中生化指標(biāo)收集 所有受試對(duì)象均已完成空腹和餐后2 h的實(shí)驗(yàn)室生化指標(biāo)檢測(cè)，包括25羥基維生素D(25(OH)D)、血糖、胰島素、血脂等指標(biāo)。其中化學(xué)發(fā)光免疫分析儀(美國(guó)索靈)檢測(cè)25(OH)D，ADVIA Centaur XP免疫分析儀(德國(guó)西門(mén)子)檢測(cè)胰島素水平，ADVIA 2400生化分析儀(德國(guó)西門(mén)子)檢測(cè)其他生化指標(biāo)。按照25(OH)D水平將受試患者分為：維生素D缺乏組(25(OH)D≤20 ng/ml)、維生素D不足組(20 ng/ml<25(OH)D<30 ng/ml)和維生素D充足組(25(OH)D≥30 ng/ml)。同時(shí)計(jì)算出胰島素抵抗指數(shù)HOMA-IR，HOMA-IR=空腹血糖×空腹胰島素/22.5。

2 結(jié)果

2.1 研究對(duì)象的一般資料

本研究總共納入2 069例,根據(jù)納入排除標(biāo)準(zhǔn),最后選擇514例肥胖患兒作為研究對(duì)象。男性肥胖患兒344例,其中維生素D缺乏患兒138例,維生素D不足患兒174例,維生素D充足患兒32例。女性肥胖患兒170例,其中維生素D缺乏患兒71例,維生素D不足患兒85例,維生素D充足患兒14例。具體納入排除步驟見(jiàn)圖1。

圖1 研究對(duì)象的納入與排除Figure 1 Inclusion and exclusion of subjects

2.2 所有受試對(duì)象檢測(cè)指標(biāo)分析

維生素D缺乏組中BMI、空腹胰島素、胰島素C肽和HOMA-IR明顯高于維生素D不足組(P分別為0.044,0.004,0.011,0.007)及維生素D充足組(P分別為0.005,0.002,0.009,0.002)。其余指標(biāo)三組間不存在明顯差異(P>0.05,見(jiàn)表1)。

表1 按照維生素D水平分組后受試者資料Table 1 Clinical data of obese children after grouping by vitamin D level

2.3 不同性別肥胖患兒基礎(chǔ)指標(biāo)分析

在女性肥胖患兒中,維生素D充足組血糖水平低于維生素D缺乏組(P=0.029)和維生素D不足組(P=0.006)。維生素D充足組空腹胰島素及HOMI-IR高于維生素D不足組(P=0.031,0.016)。其他指標(biāo)之間差異不明顯(P>0.05)。

在男性肥胖患兒中,維生素D缺乏組空腹胰島素、胰島素C肽及HOMI-IR高于維生素D不足組(P=0.016,0.022,0.031)和維生素D充足組(P=0.016,0.04,0.027);維生素D缺乏組BMI高于維生素D充足組(P=0.021);維生素D缺乏組空腹血糖高于維生素D不足組(P=0.017,見(jiàn)表2)。

表2 同性別間肥胖患兒維生素D分組后受試者資料Table 2 Data of obese children of different gender after grouping by vitamin D level

2.4 維生素D與營(yíng)養(yǎng)代謝關(guān)系

以維生素D充足組作為參照,通過(guò)調(diào)整BMI以及年齡,分析糖代謝、脂類代謝以及胰島素相關(guān)指標(biāo)與維生素D水平的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)女性肥胖患兒中空腹血糖水平與維生素D水平成負(fù)相關(guān)(P=0.005),體內(nèi)低濃度的維生素D與高水平空腹血糖之間存在關(guān)聯(lián)。而脂類代謝以及胰島素代謝與維生素D的關(guān)系并不明顯(P>0.05)。在男性肥胖患兒中,營(yíng)養(yǎng)代謝與維生素D關(guān)系均不明顯(P>0.05，見(jiàn)表3)。

表3 維生素D與糖代謝多元logistic回歸分析Table 3 Multiple logistic regression analysis of vitamin D and glucose metabolism

3 討論

多項(xiàng)流行病學(xué)調(diào)查顯示,肥胖患兒體內(nèi)維生素D水平往往低于正常體重兒童[6-8]。在某些研究中證實(shí)肥胖可作為維生素D缺乏的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[9]。在本研究發(fā)現(xiàn),維生素D缺乏組中肥胖患兒BMI指數(shù)明顯高于其他兩組,說(shuō)明維生素D水平與體重存在一定聯(lián)系,這可能源于維生素D對(duì)機(jī)體營(yíng)養(yǎng)代謝的調(diào)節(jié)。

維生素D缺乏狀態(tài)與胰島素濃度異常有關(guān),這一現(xiàn)象在Ⅱ型糖尿病以及肥胖患兒中常見(jiàn)[10,11]。本研究中同樣發(fā)現(xiàn),維生素D缺乏組空腹胰島素濃度明顯高于其他兩組,盡管餐后2 h胰島素差異不明顯,但是維生素D缺乏組濃度依然高于其他兩組,且維生素D水平與胰島素關(guān)系不受性別影響。這是由于胰島細(xì)胞上存在維生素D受體,直接接受體內(nèi)維生素D水平的調(diào)節(jié)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)維生素D缺乏引起炎癥和氧化壓力上調(diào),介導(dǎo)肝胰島素抵抗。在補(bǔ)充維生素D后,大鼠胰島素敏感性上調(diào),胰島素抵抗情況好轉(zhuǎn),這可能與維生素D降低了胰島組織中趨化因子及細(xì)胞因子的表達(dá)有關(guān)[11]。胰島素C肽是目前公認(rèn)有效的反映胰島細(xì)胞功能的指標(biāo)。在本研究中,未進(jìn)行性別分組時(shí),維生素D缺乏組中胰島素C肽濃度明顯高于其余兩組。而在進(jìn)行性別分組后,男性肥胖患兒維生素D缺乏組C肽濃度相比較其他兩組存在明顯差異,但女性肥胖患兒各組間差異并不明顯,這說(shuō)明維生素D對(duì)男性肥胖患兒胰島細(xì)胞活性影響強(qiáng)于女性肥胖患兒,調(diào)控胰島素分泌的作用更為明顯。

維生素D不僅影響胰島素水平,與體內(nèi)血糖水平也關(guān)系密切。在本研究中發(fā)現(xiàn),未進(jìn)行性別分組時(shí),不同維生素D水平下,肥胖患兒體內(nèi)血糖水平?jīng)]有明差異,這一結(jié)果與Edgar等[10]研究一致。在按性別分組后,男性肥胖患兒維生素D缺乏組空腹血糖高于其余兩組,女性肥胖患兒中維生素D充足組空腹血糖水平明顯低于維生素D不足組和缺乏組。這可能是由于肥胖患兒體內(nèi)本身過(guò)量的肝臟脂肪導(dǎo)致炎癥和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,產(chǎn)生肝胰島素抵抗。而補(bǔ)充維生素D則可通過(guò)Ca2+/CaMKKβ/AMPK途徑促進(jìn)體內(nèi)肝糖原生成,減少脂類物質(zhì)在肝臟中聚集,抑制糖異生。同時(shí)維生素D通過(guò)PI3K-AKT-FOXO1途徑調(diào)節(jié)肝糖原的分解,促進(jìn)糖原合成,減少糖異生,減輕肝臟的炎癥反應(yīng)[11]。另外在調(diào)整身高體重等基礎(chǔ)指標(biāo)后,發(fā)現(xiàn)維生素D只與女性肥胖患兒的空腹血糖有關(guān)。造成這種結(jié)果的原因可能是維生素D對(duì)不同性別激素水平的調(diào)節(jié)作用不同。維生素D缺乏的女性中主要表現(xiàn)出雌激素以及脫氫表雄酮升高[12],而在男性中則表現(xiàn)為性激素結(jié)合球蛋白的下降[13]。雌激素以及脫氫表雄酮與血糖濃度及胰島素抵抗指數(shù)呈正相關(guān)[14]。而性激素結(jié)合球蛋白與血糖濃度以及胰島素抵抗指數(shù)呈負(fù)相關(guān)[15]。但是具體的機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。

國(guó)內(nèi)呂高峰等[16]研究發(fā)現(xiàn),肥胖患兒體內(nèi)維生素D水平與脂類代謝之間存在一定關(guān)系,25(OH)D與TC,TG,LDL-C呈負(fù)相關(guān)性。但在本研究中,肥胖患兒體內(nèi)不同維生素D水平之間脂類物質(zhì)代謝并沒(méi)有明顯差異。在調(diào)整身高、體重等基礎(chǔ)指標(biāo)后,發(fā)現(xiàn)維生素D與血脂之間關(guān)系也并不密切。可能是由于肥胖患兒相比正常體重兒童,長(zhǎng)期體重異常已經(jīng)造成自身脂類代謝異常,單獨(dú)調(diào)整維生素D水平并不能夠改善肥胖患兒體內(nèi)脂類代謝異常的狀況[5,17,18],導(dǎo)致維生素D對(duì)肥胖患兒脂類代謝的影響可能并不明顯。

通過(guò)本研究發(fā)現(xiàn),自然狀態(tài)下,充足的維生素D能夠在一定程度上調(diào)節(jié)肥胖患兒體內(nèi)糖代謝以及胰島素水平,這為使用維生素D干預(yù)肥胖進(jìn)展提供依據(jù)。另外女性肥胖患兒體內(nèi)空腹血糖水平與維生素D水平變化更為密切,具體機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。本研究也存在一定的局限性。首先樣本例數(shù)需要進(jìn)一步擴(kuò)大,將有助于得到更有說(shuō)服力的結(jié)論。其次本研究主要集中于肥胖患兒的營(yíng)養(yǎng)代謝數(shù)據(jù),對(duì)于自然狀態(tài)下其他生化指標(biāo)例如性激素等數(shù)據(jù)缺乏,這有待于我們進(jìn)一步實(shí)施更為全面的研究。