T2DM患者脂肪餐后FMD變化與氧化應(yīng)激、脂代謝動(dòng)態(tài)相關(guān)性分析

邢光，戚紀(jì)周，許華

在我國(guó)，動(dòng)脈粥樣硬化是腦梗死、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)和外周血管病等的首位病因，致殘率和致死率均較高，不僅嚴(yán)重危害患者的生命安全，還給社會(huì)帶來(lái)沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]。目前，已證實(shí)2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)、血脂等與動(dòng)脈粥樣硬化關(guān)系密切。盡管通過(guò)完善降糖方案、使用他汀類(lèi)藥物等多種方法控制危險(xiǎn)因素，但動(dòng)脈硬化性疾病的發(fā)生率與死亡率仍較高，故有必要轉(zhuǎn)換研究思路，并關(guān)注其他非經(jīng)典的危險(xiǎn)因素[2-3]。近年來(lái)，有學(xué)者提出，餐后階段是致動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)鍵[4]。以往研究多是基于空腹水平的測(cè)定，忽略了一天中絕大多數(shù)時(shí)間都處于餐后狀態(tài)，加之生活水平提高，使高脂肪等高熱量食物攝入增加，而脂肪餐后機(jī)體脂代謝如何變化以及是否會(huì)影響動(dòng)脈粥樣硬化尚不明確。T2DM會(huì)引起氧化應(yīng)激，而氧化應(yīng)激與動(dòng)脈粥樣硬化及心腦血管事件有關(guān)[5-6]。因此，研究T2DM脂肪餐后氧化應(yīng)激的變化意義重大。本研究探討T2DM患者脂肪餐后氧化應(yīng)激、脂代謝動(dòng)態(tài)的變化以及與血管舒張功能(flow-mediated vasodilation, FMD)的關(guān)系，旨在為精準(zhǔn)化預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化及其誘發(fā)的相關(guān)疾病提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 選取2019年1月—2022年3月收治的125例T2DM患者(T2DM組)及體檢中心125例健康人群(對(duì)照組)為研究對(duì)象。T2DM組125例中，男性56例，女性69例，年齡(60.83±4.76)歲(51～72歲)，體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)21～26 kg/m2，平均(23.55±1.19)kg/m2；對(duì)照組125例中，男性62例，女性63例，年齡(59.79±4.80)歲(50～70歲)，BMI 21～26 kg/m2，平均(23.39±1.08)kg/m2。兩組患者的性別、年齡、BMI等資料均衡可比(P>0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核通過(guò)(審批號(hào)：J20181223)，患者及家屬均知情同意。

納入標(biāo)準(zhǔn)：T2DM組患者均符合T2DM的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]；年齡>18歲；近3個(gè)月無(wú)手術(shù)史；胃腸功能正常。排除標(biāo)準(zhǔn)：急性心腦血管疾??；高脂血癥；合并T2DM急性或嚴(yán)重并發(fā)癥者；伴有急性感染；入組前兩周有使用降脂藥物史；妊娠期和哺乳期；惡性心律失常；合并癌癥；心力衰竭；未達(dá)觀測(cè)時(shí)間點(diǎn)私自離開(kāi)者。

1.2 方法

1.2.1 脂肪餐 入組者研究期間禁止飲酒、吸煙、劇烈運(yùn)動(dòng)，可根據(jù)需要飲用溫開(kāi)水?？崭?2 h后，于次日清晨攝入脂肪餐，碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪能量占比為26%、14%、60%，熱量為600 kcal/m2，食物統(tǒng)一由營(yíng)養(yǎng)科醫(yī)師定量配置。原則上糖尿病患者不宜攝入太多脂肪，但因在體內(nèi)脂肪僅10%轉(zhuǎn)化為葡萄糖，且偶爾負(fù)荷脂肪餐對(duì)整體健康無(wú)顯著影響，故在患者充分知情同意的前提下開(kāi)展此項(xiàng)研究。

1.2.2 檢測(cè)方法 分別于餐前和餐后2、4 h采集外周靜脈血5 mL，應(yīng)用血糖儀(Medisence Optium型，美國(guó)雅培公司)檢測(cè)血糖水平；應(yīng)用比色法檢測(cè)超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)、丙二醛(malondialdehyde，MDA)(試劑盒均購(gòu)于南京諾爾曼生物)；采用全自動(dòng)生化分析儀(DXC800型，美國(guó)Beckman Coulter公司)檢測(cè)總膽固醇(total cholesterol，TC)、三酰甘油(triacylglycerol，TG)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL-C)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL-C)；應(yīng)用血管內(nèi)皮功能檢測(cè)儀(UNEXEF38G型，上海歐姆龍公司)測(cè)量肱動(dòng)脈血管舒張末期內(nèi)徑(d1)和維持充氣壓力>250 mmHg(1 mmHg=133.3 Pa)5 min放氣后1 min的肱動(dòng)脈內(nèi)徑(d2)，計(jì)算肱動(dòng)脈血流介導(dǎo)的FMD。

FMD=[(d2-d1)/d1]×100%

2 結(jié) 果

2.1 脂肪餐后血糖變化 兩組脂肪餐后血糖變化不同組間、時(shí)點(diǎn)間、組間-時(shí)點(diǎn)間交互作用比較，差別均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；兩組餐后2 h血糖均較餐前顯著升高，餐后4 h均較餐后2 h降低(P<0.05)；T2DM組餐前和餐后2、4 h血糖均高于對(duì)照組(P<0.05，表1)。

表1 兩組脂肪餐后血糖變化

2.2 脂肪餐后氧化應(yīng)激 兩組脂肪餐后SOD、GSH-Px、MDA變化不同組間、時(shí)點(diǎn)間、組間-時(shí)點(diǎn)間交互作用比較，差別均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。T2DM組的SOD、GSH-Px表現(xiàn)為餐后4 h<餐后2 h<餐前，MDA表現(xiàn)為餐后4 h>餐后2 h>餐前(P<0.05)；對(duì)照組餐后2 h SOD、GSH-Px較治療前降低，MDA較治療前升高(P<0.05)；T2DM組餐前和餐后2、4 h的SOD和GSH-Px 均低于對(duì)照組，而MDA均高于對(duì)照組(P<0.05，表2)。

表2 兩組脂肪餐后氧化應(yīng)激指標(biāo)變化

2.3 脂肪餐后脂代謝 兩組脂肪餐后TC、TG、LDL-C、HDL-C變化不同組間、時(shí)點(diǎn)間、組間-時(shí)點(diǎn)間交互作用比較，差別均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；T2DM組的TC、TG、LDL-C表現(xiàn)為餐后4 h>餐后2 h>餐前，HDL-C表現(xiàn)為餐后4 h<餐后2 h<餐前，差別均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；對(duì)照組餐后2 h 的TC、TG、LDL-C均高于餐前，餐后4 h的TC、TG、LDL-C均低于餐后2 h，餐后2 h的HDL-C 低于餐前，餐后4 h的HDL-C高于餐前(P<0.05)，餐后4 h各脂代謝指標(biāo)與餐前比較，差別均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；T2DM組餐前和餐后2、4 h的TC、TG、LDL-C均高于對(duì)照組，HDL-C均低于對(duì)照組(P<0.05，表3)。

表3 兩組脂肪餐后脂代謝變化

2.4 脂肪餐后FMD變化 兩組脂肪餐后FMD不同組間、時(shí)點(diǎn)間、組間-時(shí)點(diǎn)間交互作用比較，差別均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；T2DM組FMD表現(xiàn)為餐后4 h<餐后2 h<餐前(P<0.05)；對(duì)照組FMD表現(xiàn)為餐后2 h低于餐前，餐后4 h高于餐后2 h(P<0.05)，但餐后4 h與餐前比較差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；T2DM組餐前及餐后2、4 h的FMD均低于對(duì)照組(P<0.05，表4)。

表4 兩組脂肪餐后FMD變化

2.5 相關(guān)性分析 以T2DM組各時(shí)點(diǎn)間血糖、氧化應(yīng)激、脂代謝指標(biāo)為源數(shù)據(jù)，采用Pearson進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，餐前和餐后2、4 h的FMD與對(duì)應(yīng)時(shí)點(diǎn)間的SOD、GSH-Px、HDL-C呈正相關(guān)，與對(duì)應(yīng)時(shí)點(diǎn)間的血糖、MDA、TC、TG、LDL-C呈負(fù)相關(guān)(P<0.001，表5)。

表5 FMD與用餐時(shí)間相關(guān)性分析(r)

3 討 論

血管內(nèi)皮功能障礙是動(dòng)脈粥樣硬化最早期的病理生理改變，對(duì)早期發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化具有重要意義[8]。FMD是反映血管內(nèi)皮功能的指標(biāo)之一，與對(duì)照組比較，糖尿病患者FMD降低[9]。本研究結(jié)論也支持這一觀點(diǎn)。一般認(rèn)為，F(xiàn)MD越低，代表血管內(nèi)皮功能障礙越明顯，發(fā)生急性心腦血管疾病風(fēng)險(xiǎn)越高。因此，研究FMD的預(yù)警因素，對(duì)預(yù)防急性心腦血管疾病具有積極意義。本研究結(jié)果顯示，脂肪餐后4 h內(nèi)，T2DM患者FMD持續(xù)降低，而健康人群FMD在餐后2 h達(dá)谷值，餐后4 h即恢復(fù)至餐前相似水平，可見(jiàn)FMD受脂肪餐影響而變化，T2DM患者FMD谷值更低，達(dá)谷值時(shí)間延長(zhǎng)。研究發(fā)現(xiàn)，T2DM患者脂肪餐后血管舒張活性物質(zhì)合成減少，引發(fā)血管舒張、收縮功能紊亂，提示負(fù)荷脂肪餐可影響患者的血管內(nèi)皮功能[10]。本研究觀點(diǎn)與之相似。因此，臨床應(yīng)重視T2DM患者血管內(nèi)皮功能的監(jiān)測(cè)和干預(yù)，指導(dǎo)患者調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)，減少脂類(lèi)攝入可能有助于保護(hù)血管內(nèi)皮功能，預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生。馬璐瑤等[11]給予健康雄性新西蘭大白兔高脂飲食喂養(yǎng)12周，發(fā)現(xiàn)大白兔出現(xiàn)粥樣動(dòng)脈硬化，且隨時(shí)間推移逐漸加重。楊淑玲[12]的報(bào)道顯示，給予健康雄性新西蘭大白兔連續(xù)12周的高膽固醇喂飼，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)皮素-1水平逐漸升高，腹主動(dòng)脈內(nèi)膜厚度逐漸增厚，內(nèi)膜粗糙，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)可觀察到斑塊。從理論上講，長(zhǎng)期高脂飲食可增加頸動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)，但受限于倫理學(xué)及實(shí)際情況，本研究未對(duì)患者進(jìn)行長(zhǎng)期脂肪餐負(fù)荷試驗(yàn)，所以長(zhǎng)期高脂飲食帶來(lái)的影響仍需后續(xù)研究論證。

氧化應(yīng)激通過(guò)兩個(gè)途徑影響動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生：(1)通過(guò)氧化作用，損傷細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)，抑制血管活性物質(zhì)合成，損傷血管內(nèi)皮；(2)通過(guò)氧化應(yīng)激產(chǎn)物激活相應(yīng)信號(hào)通路，介導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生改變，影響血管的結(jié)構(gòu)和功能[13]。SOD、GSH-Px、MDA是經(jīng)典的氧化應(yīng)激標(biāo)志物，其中SOD、GSH-Px歸屬于抗氧化系統(tǒng)，可清除氧自由基，避免細(xì)胞、組織受到氧化應(yīng)激損傷；MDA則屬于氧化系統(tǒng)產(chǎn)物，MDA越高，提示機(jī)體氧化反應(yīng)越激烈[14-15]。本研究顯示，T2DM患者SOD、GSH-Px均低于對(duì)照組，MDA高于對(duì)照組，與王蕊等[16]的報(bào)道相似，證實(shí)T2DM患者氧化-抗氧化系統(tǒng)失衡，氧化應(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng)，這與慢性高血糖刺激和長(zhǎng)期胰島素抵抗有關(guān)。在此基礎(chǔ)上，本研究發(fā)現(xiàn)，T2DM患者和對(duì)照組餐后2 h的SOD、GSH-Px均降低，MDA均升高，但對(duì)照組在餐后4 h快速恢復(fù)至餐前水平，T2DM患者SOD、GSH-Px則持續(xù)降低，MDA持續(xù)升高。表明機(jī)體氧化應(yīng)激受攝入的脂肪餐影響，T2DM患者對(duì)氧化-抗氧化系統(tǒng)調(diào)控功能減弱，無(wú)法快速恢復(fù)。原因可能是，T2DM患者長(zhǎng)期受到高血糖的慢性刺激，機(jī)體處于微炎癥狀態(tài)，激活了氧化應(yīng)激系統(tǒng)，加之負(fù)荷脂肪餐后的代謝產(chǎn)物花生四烯酸、α-亞麻酸等，發(fā)生自動(dòng)氧化或在特定酶的作用下生成一系列氧化代謝產(chǎn)物，導(dǎo)致氧化應(yīng)激反應(yīng)進(jìn)一步加重，從而使氧化-抗氧化系統(tǒng)無(wú)法快速恢復(fù)。同時(shí)餐前和餐后2、4 h的SOD、GSH-Px與對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)FMD呈正相關(guān)，MDA與對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)FMD呈負(fù)相關(guān)，表明脂肪餐能通過(guò)氧化應(yīng)激途徑影響患者的血管內(nèi)皮功能。王俊瑩等[17]的研究發(fā)現(xiàn)，脂肪餐負(fù)荷可通過(guò)引起氧化應(yīng)激參與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生與進(jìn)展，且氧化應(yīng)激反應(yīng)隨餐后時(shí)間的推移而變化，脂肪餐負(fù)荷后明顯增強(qiáng)。本研究結(jié)果與之一致，佐證了氧化應(yīng)激在脂肪餐和動(dòng)脈粥樣硬化中所起的中介作用。因此，氧化應(yīng)激有望成為調(diào)控血管內(nèi)皮功能的一個(gè)靶點(diǎn)，在預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化及其引發(fā)的心腦血管疾病中呈現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。

脂代謝異常在動(dòng)脈粥樣硬化中的作用，TC、TG、LDL-C升高及HDL-C降低可導(dǎo)致大量脂質(zhì)顆粒在動(dòng)脈內(nèi)皮下沉積，并募集外周循環(huán)中淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞等遷移至內(nèi)皮下，吞噬修飾脂質(zhì)顆粒形成死亡的泡沫細(xì)胞，介導(dǎo)動(dòng)脈中層平滑肌細(xì)胞向內(nèi)膜遷移，產(chǎn)生彈力纖維和大量膠原等，包裹脂質(zhì)池，從而誘發(fā)典型的動(dòng)脈粥樣硬化病變[18-19]。本研究顯示，兩組餐后2 h的TC、TG、LDL-C水平均較餐前升高，HDL-C均較餐前降低；餐后4 h，對(duì)照組各脂代謝指標(biāo)恢復(fù)至餐前相似水平，而T2DM患者TC、TG、LDL-C仍持續(xù)升高，達(dá)峰時(shí)間延長(zhǎng)，HDL-C持續(xù)降低，達(dá)谷值時(shí)間亦延長(zhǎng)，對(duì)異常脂代謝調(diào)控能力減弱，未能及時(shí)恢復(fù)。本研究還發(fā)現(xiàn)，餐前和餐后2、4 h，HDL-C與對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)FMD呈正相關(guān)，TC、TG、LDL-C與對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)FMD呈負(fù)相關(guān)，表明脂肪餐后脂代謝情況與血管內(nèi)皮功能密切相關(guān)。靳春榮等[20]通過(guò)持續(xù)高脂飲食12周建立動(dòng)脈粥樣硬化的兔模型，發(fā)現(xiàn)脂肪餐后2、4 h的TC、TG、LDL-C升高，HDL-C降低，隨脂肪餐負(fù)荷周期延長(zhǎng)，脂代謝紊亂逐漸加重，成為動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生、發(fā)展過(guò)程的相關(guān)獨(dú)立影響因素，佐證了脂肪餐能通過(guò)調(diào)節(jié)脂代謝影響動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展?？梢?jiàn)，T2DM患者要防止血管內(nèi)皮功能異常和動(dòng)脈粥樣硬化，不僅要注意控制空腹血脂水平，還應(yīng)控制餐后血脂水平，以獲得預(yù)期效果。本研究也發(fā)現(xiàn)，餐后2、4 h血糖亦與FMD相關(guān)，有效控制餐后血糖水平亦有助于保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞功能，預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化。

T2DM患者FMD受損，負(fù)荷脂肪餐后血管內(nèi)皮調(diào)節(jié)能力與氧化應(yīng)激、脂代謝調(diào)控能力減弱，無(wú)法及時(shí)恢復(fù)至餐前水平，且血管內(nèi)皮功能與氧化應(yīng)激、血脂變化有關(guān)，不進(jìn)行脂肪餐，可減少氧化應(yīng)激，脂肪餐負(fù)荷后氧化應(yīng)激、血脂變化有望成為FMD的預(yù)警指標(biāo)。但本研究未考慮干擾因素，這是本研究局限之處，應(yīng)校正FMD相關(guān)因素，以排除干擾因素對(duì)FMD的影響。