血清黑色素濃縮激素與初診2型糖尿病患者的相關性研究

李 玲,黃 琦,李明澤,錢會玲,4,李 昱,張 琳,王 茜,巴亞超,羅定妍,廖 鑫

(1.遵義醫(yī)科大學附屬醫(yī)院 內分泌與代謝病科,貴州 遵義 563099;2.遵義醫(yī)科大學附屬醫(yī)院 核醫(yī)學科,貴州 遵義 563099;3.遵義醫(yī)藥高等專科學校 臨床醫(yī)學系,貴州 遵義 563006;4.德江縣人民醫(yī)院 內分泌科,貴州 德江 565200)

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM),其特征是機體產生胰島素抵抗和(或)胰腺β細胞功能不足導致慢性血糖增高性疾?。?]。隨著病情的發(fā)展,T2DM會導致心臟、腎臟、眼睛、神經和肝臟等主要臟器損害,成為患者致殘、致死的主要原因［1]。而糖尿病患病率仍在持續(xù)升高,最新流調顯示我國糖尿病的患病率達12.8%,患病人數達到1.4億人,其中T2DM約占95%［2]。

黑色素濃縮激素(melanin-concentrating hormone,MCH)是由19個氨基酸組成的環(huán)狀多肽,其主要在下丘腦外側區(qū)表達［3],循環(huán)MCH可能由下丘腦神經元終端分泌,并穿過血腦屏障到達循環(huán)系統,也有報道內分泌胰腺可產生部分MCH,但外周MCH的來源和功能仍存在很多未知［4-5]。目前發(fā)現其通過MCH受體1(MCH-R1)和MCH受體2(MCH-R2)兩種受體發(fā)揮作用,具有廣泛的內分泌作用,通過控制食物攝入和外周脂質代謝、能量消耗、運動活動和褐色脂肪組織產熱來調節(jié)能量平衡和葡萄糖穩(wěn)態(tài)［3,6]。研究表明,無論是通過側腦室(ICV)給藥［7]或使用MCH的反義寡核苷酸對大鼠進行靜脈注射治療［8]會增加動物的食物攝入量,還表現為高瘦素血癥和高血糖水平、有明顯的高胰島素血癥以及IR?？梢奙CH和糖尿病存在密切關系。

瘦素(leptin)由脂肪細胞分泌,使食物攝入量減少,提高能量消耗［9],當Leptin抵抗出現的高Leptin血癥可能是肥胖T2DM患者IR的生物標志物［10]。而MCH則相反,促進食物攝入,促進整體正能量平衡［11]。一些證據提示MCH是Leptin缺陷的重要中介［12]。MCH對Leptin基因表達的影響可能是由于MCH對Leptin啟動子相關轉錄因子的直接作用［13]。綜上所述,Leptin與MCH關系緊密,Leptin在T2DM發(fā)病機制中有重要作用。而Leptin是目前研究較為成熟的脂肪因子,因此我們將Leptin作為參照因子,協助判斷MCH的作用?；贛CH和肥胖、糖脂代謝以及與Leptin相互調節(jié)的關系,我們考慮MCH可能與T2DM也有關聯,但關于MCH與T2DM的相關性鮮有報道。本研究擬通過探討MCH和Leptin在T2DM患者血清中濃度的水平變化,分析MCH及Leptin與T2DM之間的相關性。

1 對象與方法

1.2 方法

1.2.1 一般資料的收集 采集研究對象基本信息:年齡,性別;體格檢查數據包括身高、體重、收縮壓(systolic blood pressure,SBP)、舒張壓(diastolic blood pressure,DBP)和腰圍(waist circumference,WC),并計算體重指數 (body mass index,BMI) = 體重(kg)/身高2(m2)。

1.2.2 血清學指標 所有研究對象空腹8～12 h,次日清晨抽血后分別于我院檢驗科及核醫(yī)學科檢測相關指標:甘油三酯(triglyceride,TG)、空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)、空腹C肽(fasting c-peptide,FCP)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein-cholesterol,HDL-C)、總膽固醇(total cholesterol,TC)、肌酐(creatinine,Cr)、丙氨酸氨基轉移酶(alanine transaminase,ALT)、尿酸(uric acid,UA)、天門冬氨酸氨基轉移酶(aspartate transaminase,AST)、總膽紅素(total bilirubin,TBIL)、間接膽紅素(indirect bilirub in,IBIL)、尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein-cholesterol,LDL-C)、直接膽紅素(direct Bilirubin,DBIL)、計算穩(wěn)態(tài)胰島素抵抗指數(HOMA-IR),用FCP代替空腹胰島素(fasting insulin,FINS),公式:[HOMA-IR=1.5+FPG(mmol/L)*FCP(pmol/L)/2 800]［15]。收集研究對象空腹血清,凍存在-80 ℃冰箱,統一采用酶聯免疫吸附(ELISA)法檢測MCH和Leptin含量,試劑盒購自江蘇蘇酶科生物科技有限公司。

2 結果

2.1 組間基本資料、實驗室指標的比較 本次研究對象共295例,男性153例,女性142例,其中NC組154例;初診T2DM組141例。所有糖尿病患者均采用的糖尿病生活方式,適當運動,醫(yī)學營養(yǎng)治療。T2DM組MCH、Leptin、SBP、DBP、WC、BMI、FPG、TG、TC、LDL-C、HOMA-IR、ALT、AST、TBIL、DBIL、IBIL、BUN、Cr、UA均高于NC組(P<0.05),HDL-C水平低于NC組(P<0.05,表1)。

表1 各組間一般資料及生化指標的比較

2.2 MCH、Leptin與T2DM各指標的相關性分析 采用偏相關分析法(控制年齡、性別、ALT、AST、UA、BUN、Cr、TBIL、DBIL、IBIL)分析與T2DM相關臨床指標的相關性,結果顯示MCH與Leptin、FPG、HOMA-IR、SBP、DBP、WC、BMI、TG、TC、LDL-C、FCP呈顯著正相關(P<0.05);與HDL-C呈顯著負相關(P<0.05);Leptin分別FPG、HOMA-IR、SBP、DBP、WC、BMI、TG、TC、LDL-C、FCP顯著正相關(P<0.05)與HDL-C呈顯著負相關(P<0.05,表2)。

表2 MCH、Leptin與T2DM相關指標的偏相關分析

2.3 MCH與T2DM患病風險的效應修飾因子的分層回歸分析 為研究影響MCH與T2DM患病風險的效應修飾因子的關系,我們進行多元線性分層回歸分析,具體公式如下:MCH=-1.863+0.148*FPG+0.540*Leptin+0.139*BMI-1.108*HDL-C,調整后R2=0.5770。以MCH作為因變量,將T2DM患病風險相關的效應修飾因子作為自變量逐步分層分析,排除共線性較強的TC、WC,其他各變量無多重共線性,殘差符合正態(tài)分布,第一層納入年齡、性別、SBP、DBP建立模型1,第二層納入BMI、TG、HDL-C建立模型2,第三層納入FPG、HOMA-IR、FCP建立模型3:第四層納入Leptin建立模型4,結果顯示:調整后的R2:0.577,ΔR2:0.095,F值37.465,P<0.001說明該模型有統計學意義,其中Leptin(β:0.540,P<0.001)、FPG(β:0.148,P=0.016)、BMI(β:0.139,P=0.014)、顯著正向相關血清MCH,HDL-C(β:-1.108,P=0.003)顯著負向相關血清MCH(圖1,表3、4)。

圖1 血清MCH與T2DM患者影響因素多元線性分層回歸分析散點圖

表3 血清MCH與T2DM患病影響因素多元線性分層回歸分析

表4 血清MCH與T2DM影響因素分層回歸分析

2.4 T2DM患病風險的二元Logistic回歸分析 以是否為T2DM為因變量,以MCH為自變量進行二元logistic回歸分析,先后校正混雜因素,得出優(yōu)勢比(odds ratio,OR),分析MCH與T2DM患病風險的關系。以NC組為參考,MCH為自變量,未排除其他混雜因素建立模型1,T2DM組(OR值為4.887,P<0.001),患病風險高于NC組;調整Leptin進入建立模型 2,T2DM組(MCHOR值為4.348,P<0.001)患病風險高于NC組;在模型2基礎上將BMI、HDL-C、LDL-C、TG、HOMA-IR、SBP、DBP、TC、FCP納入自變量,建立模型 3,結果顯示T2DM組(MCHOR值為5.793,P=0.003)患病風險高于NC組,校正混雜因素(性別、年齡)建立模型4,結果顯示,T2DM組(MCHOR值為5.775,P=0.008)、患病風險仍高于NC組,說明MCH與發(fā)生T2DM的患病風險成正相關,MCH可能是T2DM的危險因素。4個模型中血清Leptin與T2DM患病風險呈正相關,與血清MCH成相同變化趨勢(表5)。

表5 MCH及Leptin與T2DM患病風險的二元Logistic回歸分析

3 討論

糖尿病被認為是一種多因素、慢性、復雜的代謝性疾病,患者病情逐漸發(fā)展,疾病早期可能沒有癥狀,但隨著病情進展會引發(fā)一系列并發(fā)癥。糖尿病,特別是T2DM在全球的爆發(fā)給全世界的公共衛(wèi)生系統帶來了沉重的負擔［1]。故了解其發(fā)病因素對其預防及遠期治療具有積極影響。而研究表明,血清MCH水平與體重獨立且呈正相關,其可能為能量穩(wěn)態(tài)變化的外周標記物［4],MCH濃度升高會導致肥胖,胰島素抵抗,葡萄糖代謝紊亂,高Leptin血癥［3,6],我們考慮其可能與T2DM發(fā)生發(fā)展有密切聯系,或許能為T2DM病因機制帶來新的發(fā)現。MCH為促食因子,促進攝食、調節(jié)能量代謝［11]。Leptin為厭食因子,在下丘腦通過神經內分泌功能介導各種代謝過程,參與調節(jié)食物攝入、體重和能量穩(wěn)態(tài)［16]?？梢奙CH和Leptin功能互為相反。但當機體出現Leptin抵抗及高Leptin血癥時,其所表現的調節(jié)體重和能量穩(wěn)態(tài)功能與MCH相同［10]。研究表明MCH刺激大鼠脂肪細胞使Leptin表達和分泌增加［17]。綜上所述,MCH與肥胖、糖尿病、Leptin之間具有十分緊密的聯系。

本次研究結果顯示,T2DM組的MCH及Leptin濃度顯著高于NC組,說明MCH及Leptin濃度升高可能與T2DM發(fā)生發(fā)展有一定關系,進一步采用偏相關分析顯示MCH分別與Leptin、FPG、HOMA-IR、SBP、DBP、WC、BMI、TG、TC、LDL-C、FCP呈顯著正相關;與HDL-C呈顯著負相關。說明MCH和Leptin與肥胖、IR、糖脂代謝關系密切,本研究對象主要為T2DM患者,大多表現為高Leptin血癥及Leptin抵抗,因此MCH與Leptin存在較強的負相關。以往的研究顯示外周循環(huán)血中MCH濃度升高,與體脂以及BMI之間存在相關性［5],MCH缺乏可抑制體重、脂肪量、肝臟TG、TC、血漿Leptin水平［18],這與我們研究結果相符。

基于相關性分析結果,我們考慮MCH與T2DM也存在重要聯系,為進一步研究影響MCH與T2DM患病風險的效應修飾因子的關系,采用多元線性分層回歸分析建立4個分層模型后發(fā)現最終Leptin、BMI、FPG是MCH的正向相關因素,HDL-C是Leptin負向相關因素,進一步驗證了MCH與Leptin密切關聯,同時也顯示MCH與血糖、血脂及體重密切相關,說明MCH與T2DM有緊密聯系。這也和其他動物研究結果一致［7-8]。最后我們采用二元Logistic回歸分析研究MCH與T2DM患病風險的關系。以NC組為參考,未排除其他混雜因素建立的模型1顯示,相對正常對照組血清MCH每提升1個單位其T2DM患病風險是MCH降低1個單位的4.887倍;為排除Leptin干擾,校正其進入自變量,建立模型 2,顯示相對正常對照組血清MCH每提升1個單位其T2DM患病風險是MCH降低1個單位的4.348倍;雖然相較于模型1患病風險下降,但仍有統計學意義,說明MCH功能可能受到Leptin影響,MCH及Leptin是其中共同影響因素,最后將BMI、HDL-C、LDL-C、TG、HOMA-IR、SBP、DBP、TC、FCP、性別、年齡混雜因素均納入自變量建立模型4,結果顯示,相對正常對照組血清MCH每提升1個單位其T2DM患病風險是MCH降低1個單位的5.775倍。說明排除其他干擾因素以后血清MCH的濃度與發(fā)生T2DM的患病風險仍呈正相關,血清MCH可能是T2DM發(fā)生發(fā)展的危險因素,其他研究也顯示肥胖癥中MCH神經元激活,導致小鼠運動活動受損和IR［19]。小鼠中樞輸注MCH可導致肥胖和葡萄糖耐受不良［20],說明MCH與糖尿病可能存在密切聯系。且4個模型中血清Leptin與T2DM患病風險也呈正相關,與血清MCH結果成相同變化趨勢,符合相關研究結果Leptin是T2DM的生物標志物［10],進一步說明MCH與T2DM患病風險密切相關。結合本實驗多因素Logistic回歸分析結果可進一步推測血清MCH及Leptin與初診T2DM的發(fā)生發(fā)展有較強相關性。

MCH主要在下丘腦外側區(qū)表達,在嚙齒動物和人類中都檢測到了循環(huán)MCH［4-5]。循環(huán)MCH可能由下丘腦神經元終端分泌,并穿過血腦屏障到達循環(huán)系統,也有報道內分泌胰腺可產生局部MCH,中央和外周來源的MCH可能都與葡萄糖體內平衡有關［4-5],但外周MCH免疫反應性的來源和功能在很大程度上是未知的。本研究顯示血清MCH可能是介導T2DM發(fā)生發(fā)展的重要因素之一,且MCH與Leptin存在強相關性,我們的研究結果或可為T2DM的發(fā)病機制和治療提供新思路和研究方向,但本研究是橫斷面研究,不能判定MCH和T2DM的因果關系,以及血清MCH是通過何種發(fā)病機理關聯T2DM,其具體影響機制尚需要前瞻性隊列研究及細胞和動物實驗進行深入研究驗證。