刘云涛,胡斌,简磊,李建伟,黄亮
血清网膜素-1与胰岛素抵抗水平的相关性研究
刘云涛,胡斌,简磊,李建伟,黄亮
目的观察不同血糖水平个体血清网膜素-1水平,探讨网膜素-1与胰岛素抵抗的相关性。方法2010年11月—2011年11月从我院选取44例糖耐量正常(NGT)者(NGT组)、42例糖耐量减低(IGT)者(IGT组)、45例2型糖尿病(T2DM)患者(T2DM组),测定各组血清网膜素-1、血糖、血脂、空腹胰岛素(FINS)等指标,计算体质指数(BMI)、腰臀比及胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),分析网膜素-1与胰岛素抵抗的相关性。结果(1)NGT组、IGT组、T2DM组血清网膜素-1水平分别为(207.2±57.3)、(168.5±45.2)、(139.5±61.5)μg/L,组间两两比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。(2)血清网膜素-1水平与BMI、腰臀比、三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白、糖化血红蛋白、超敏C反应蛋白、餐后2 h血糖、HOMA-IR呈负相关(P<0.05),而与高密度脂蛋白呈正相关(P<0.01)。(3)回归分析显示:腰臀比、BMI、HOMA-IR是血清网膜素-1的独立影响因素(t值分别为3.180、2.268、2.312,P<0.05)。结论网膜素-1与胰岛素抵抗密切相关,随着胰岛素抵抗程度的加重,网膜素-1水平逐渐降低;故检测血清网膜素-1水平,可用于判断胰岛素抵抗的程度。
网膜素-1;胰岛素抵抗;糖尿病,2型;糖耐量减低
网膜素-1是由美国马里兰大学Yang等[1]于2003年首先发现的特异性表达于网膜脂肪组织的细胞因子,具有促进蛋白激酶Akt(PKB)的磷酸化、加强胰岛素信号传导,从而可以增强人皮下及内脏脂肪细胞在胰岛素刺激下对葡萄糖摄取作用,即可增加脂肪细胞胰岛素敏感性[2]。网膜素-1基因位于染色体1q22-23,该区与2型糖尿病(T2DM)密切关联,因此网膜素-1基因可能是T2DM候选基因之一。研究发现在肥胖及T2DM人群中网膜素-1水平降低[3-4]。推测网膜素-1可能与胰岛素抵抗相关,但其确切的作用机制尚不十分明确,故本研究旨在初步探讨网膜素-1与胰岛素抵抗的相关性。
1.1 一般资料2010年11月—2011年11月从我院门诊就诊者、内分泌科住院患者、体检中心体检者中选取糖耐量正常(NGT)者44例(NGT组)、糖耐量减低(IGT)者42例(IGT组)、T2DM患者45例(T2DM组)。NGT组受检者均行口服葡萄糖耐量试验(OGTT)排除IGT及糖尿病,其中男23例,女21例;平均(59.3±7.2)岁。IGT组受检者通过OGTT确诊,其中男23例,女19例;平均年龄(60.1±6.3)岁。T2DM组患者诊断均符合1999年世界卫生组织(WHO)对T2DM的诊断标准,其中男25例,女20例;平均年龄(60.2±7.1)岁;近3个月未发生糖尿病急性并发症。3组受检者均排除肝、肾疾患及肿瘤、感染者,且性别构成及年龄间有均衡性。
1.2 方法测量3组受检者的身高、体质量、腰围、臀围,计算体质指数(BMI)和腰臀比,BMI=体质量/身高2(kg/m2),腰臀比=腰围/臀围。次日清晨空腹清醒状态下测量血压,连测2次,间隔10 min,取平均值。抽取静脉血10 ml,其中5 ml室温放置2 h后3 000×g离心10 min。离心后取上清液3 ml放置于-40℃冰箱低温保存,标本收集完成后由专人一次性检测网膜素-1〔采用酶联免疫法(ELISA法)测定,试剂盒购自北京爱迪博生物科技公司〕。另5 ml当日送我院检验科测定血脂〔包括总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL),使用美国雅培ARCHITECT C8000全自动生化分析仪检测,其中TG和TC试剂盒购自上海丰汇医学科技有限公司,HDL和LDL试剂盒购自北京九强生物技术有限公司〕、糖化血红蛋白(HbA1c,用日本ARKRAY HA8160糖化血红蛋白分析仪及其配套试剂检测)、超敏C反应蛋白(hs-CRP,采用韩国Bodi Tech Med免疫荧光分析仪通过免疫荧光干式定量法检测)、空腹胰岛素(FINS)水平(使用德国罗氏Cobas e411全自动电化学发光分析仪检测)、餐后2 h血糖(2 hPG,使用雅培C800全自动生化分析仪检测),胰岛功能的评价采用稳态模型计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),HOMA-IR=空腹血糖(FBG)×FINS/22.5。
1.3 统计学方法采用SPSS 11.0统计学分析软件,计量资料以(±s)表示,3组均数比较采用方差分析,如果P<0.05,再采用LSD-t检验进行组间两两比较。指标间的关系判断采用Pearson等级相关分析和多元线性逐步回归分析。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 观察指标比较3组受检者BMI、腰臀比、血压、血脂、HbA1c、2 hPG、hs-CRP、网膜素-1、HOMA-IR比较,差异均有统计学意义(P<0.05);其中TC、LDL、HbA1c、2 hPG、hs-CRP水平及HOMA-IR在NGT组、IGT组、T2DM组依次增加,而HDL、网膜素-1则在NGT组、IGT组、T2DM组依次减少,组间两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。IGT组及T2DM组BMI、腰臀比、TG与NGT组比较差异均有统计学意义(P<0.05);NGT组收缩压、舒张压与T2DM组比较差异均有统计学意义(P<0.05,见表1)。
2.2 血清网膜素-1与各项观察指标的相关性血清网膜素-1水平与BMI、腰臀比、TG、TC、LDL、HbA1c、hs-CRP、2 hPG、HOMA-IR均呈负相关(P<0.05),而与HDL呈正相关(P<0.01),与年龄、性别、舒张压、收缩压无相关性(P均>0.05,见表2)。
2.3 多元线性逐步回归分析以空腹血清网膜素-1水平为因变量,年龄、性别、BMI、腰臀比、收缩压、舒张压、TG、TC、LDL、HDL、HbA1c及HOMA-IR为自变量进行多元线性逐步回归分析,结果显示腰臀比、BMI、HOMA-IR是影响血清网膜素-1水平的独立相关因素(见表3),回归方程:Y网膜素-1=357.032×腰臀比+88.220×BMI+74.314×HOMA-IR-453.674。
表1 3组受检者各项观察指标比较(±s)Table 1 Comparison of each observed index among the three groups
表1 3组受检者各项观察指标比较(±s)Table 1 Comparison of each observed index among the three groups
注:BMI=体质指数,TG=三酰甘油,TC=总胆固醇,LDL=低密度脂蛋白,HDL=高密度脂蛋白,HbA1c=糖化血红蛋白,2 hPG=餐后2 h血糖,hs-CRP=超敏C反应蛋白,HOMA-IR=胰岛素抵抗指数;1 mm Hg=0.133 kPa;与NGT组比较,*P<0.05,△P<0.01;与IGT组比较,▲P<0.05
组别例数BMI(kg/m2)腰臀比收缩压(mm Hg)舒张压(mm Hg)TG(mmol/L)TC(mmol/L)NGT组4422.6±1.80.82±0.28119±1270±71.72±0.354.47±0.52 IGT组4225.1±1.8*0.89±0.06*137±1483±72.33±0.33*5.82±0.46*T2DM4528.8±1.9*0.90±0.05*141±13*85±9*2.68±0.64*6.34±0.70△▲F(χ2值)HOMA-IR NGT组2.12±0.322.22±0.344.68±0.475.3±2.40.81±0.44207.2±57.31.9±0.7 126.8383.95137.71749.62048.300126.073 P值0.0000.0460.0000.0000.0000.000组别LDL(mmol/L)HDL(mmol/L)HbA1c(%)2 hPG(mmol/L)hs-CRP(mg/L)网膜素-1(μg/L)IGT组3.68±0.44*1.12±0.42*4.70±0.61*6.4±3.0*1.98±1.27*168.5±45.2*2.8±1.7*T2DM4.39±0.50△▲0.92±0.28*▲8.99±1.34△▲10.2±7.2△▲2.21±0.12△▲139.5±61.5△▲5.3±1.8△▲F(χ2值)0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000 327.631176.592336.95813.04942.36016.76362.685 P值
网膜素是由网膜脂肪组织分泌的蛋白质,包括网膜素-1和网膜素-2,两者具有83%的氨基酸同源性,其中血液循环中主要为网膜素-1,且网膜素-1的血清水平可以反映网膜素基因的表达水平[5]。也是目前主要的研究对象和热点。Northern印迹分析显示该基因主要在人的网膜脂肪组织表达,皮下脂肪组织中表达较少;也可表达于小肠、肺、心脏、卵巢和胎盘,较少表达于骨骼肌和肾脏等组织[6-7]。
已发现胰岛素和葡萄糖均能剂量依赖性地降低体外培养的网膜脂肪组织中网膜素-1表达和分泌,而高胰岛素血症能降低健康人血清网膜素-1水平[4]。该研究提示网膜素-1水平的下降可能与糖耐量受损程度相关。本研究发现,IGT患者血清网膜素-1水平较健康者显著降低,这与国内相关研究一致[8],且网膜素-1与BMI、腰臀比呈负相关,说明网膜素-1与胰岛素抵抗的关键因素肥胖、体质量密切相关。张洁等[9]研究发现,代谢综合征患者血清网膜素-1水平明显下降,而代谢综合征的中心环节为胰岛素抵抗。BMI、腰臀比均为胰岛素抵抗的重要因素,且本研究显示网膜素-1与HOMA-IR呈负相关,与国内外研究一致[3,9-10]。Moreno-Navarrete等[10]对35名高加索肥胖志愿者进行了为期4个月的低热量控制饮食,使体质量平均每周平稳减轻0.5~1.0 kg,结果显示体质量减轻后血清网膜素-1水平升高并伴有胰岛素敏感性增强。类似研究证实伴有肥胖和胰岛素抵抗的多囊卵巢综合征(PCOS)患者血清网膜素-1水平显著下降,网膜脂肪组织中网膜素-1的mRNA水平及蛋白质表达水平也下降,但是在应用二甲双胍治疗6个月后,血清网膜素-1水平明显升高[4]。上述均说明网膜素-1在胰岛素抵抗特别是肥胖引起的胰岛素抵抗中发挥了重要作用,并且其水平随着肥胖、体质量增加及胰岛素抵抗的发生而降低。同时,网膜素-1与炎症相关,在炎症性肠病、类风湿关节炎的患者中,网膜素-1水平下降[11]。本研究相关分析显示网膜素-1与hs-CRP水平呈负相关,表明网膜素-1在炎症反应过程中发挥了重要作用;但回归分析未显示hs-CRP是网膜素-1的独立影响因素,可能hs-CRP通过其他因素如HOMA-IR间接影响网膜素-1。Yamawaki等[12]在利用肿瘤坏死因子α(TNF-α)诱导血管内皮细胞产生炎症反应的研究中发现,网膜素通过激活一磷酸腺苷活化的蛋白激酶,而介导内皮一氧化氮(NO)合酶的磷酸化,促进NO的生成,而生成的NO可抑制c-Jun氨基端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)的活化,进而抑制TNF-α诱导的环氧合酶-2[11],明确了网膜素-1的抗炎机制。炎症与肥胖同样为胰岛素抵抗发生的重要环节。另外,本研究发现血清网膜素-1水平与2 hPG呈负相关。认为这与随着胰岛素抵抗的加重网膜素-1水平的下降,从而促进脂肪细胞葡萄转运及增加胰岛素敏感性的作用减弱有关。综上所述,网膜素-1通过肥胖、炎症两个重要环节参与胰岛素抵抗的发生。考虑T2DM患者网膜素-1水平较IGT者低为胰岛素抵抗程度加重所致。国内学者也发现给予胰岛素增敏剂罗格列酮治疗后T2DM患者血清网膜素-1水平有所上升[13]。
表2 网膜素-1水平与其他因素的相关分析Table 2.Results of the correlation analysis between omentin-1 and other indexes
表3 网膜素-1影响因素的多元逐步回归分析Table 3 Multiple logistic regression analysis of the risk factors of omentin-1
总之,本研究探讨了网膜素-1与胰岛素抵抗的关系,结果显示随着胰岛素抵抗程度的加重,网膜素-1水平随之下降,与胰岛素抵抗具有相关性。且发现HOMA-IR、腰臀比、BMI是影响网膜素-1的独立因素,与国内外研究结果一致[3,10]。考虑网膜素-1可能是胰岛素抵抗的保护性因素,测定网膜素-1水平能判断胰岛素的抵抗程度,但其机制有待于进一步研究。
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Relationship between the Level of Serum Omentin-1 and Insulin Resistance
LIU Yun-tao,HU Bin,JIAN Lei,et al.Department of Endocrinology,Renhe Hospital of China Three Gorges University,Yichang 443000,China
ObjectiveTo observe the levels of serum omentin-1 and its relationship with insulin resistance in patients with different glucose tolerance.Methods44 patients with normal glucose tolerance(NGT group),42 patients with impaired glucose tolerance(IGT group)and 45 patients with type 2 diabetes mellitus(T2DM group)were selected to detect their serum omentin-1,blood glucose,blood lipid and FINS.BMI,waist to hip ratio(WHR)and HOMA-IR were calculated and the relationship between omentin-1 and insulin resistance was analyzed.Results(1)The omentin-1 levels in NGT group,IGT group and T2DM group were(207.2±57.3),(168.5±45.2)and(139.5±61.5)μg/L,and the pairwise differences were statistically significant(P<0.05).(2)The omentin-1 level was negatively correlated with BMI,WHR,TG,TC,LDL,HbA1c,hs-CRP,2 hPG and HOMA-IR(P<0.05),but was positively correlated with HDL(P<0.05).(3)Logistic regression analysis showed that WHR,BMI,HOMA-IR were independent influencing factors for omentin-1(t=3.180,2.268,2.312,P<0.05).ConclusionOmentin-1 is closely related to insulin resistance and the level of omentin-1 will decrease with the severity of insulin resistance increase.Therefore,the detection of omentin-1 can predict the severity of insulin resistance
Omentin-1;Insulin resistance;Diabetes mellitus,type 2;Impaired glucose tolerance
R 587.1
A
1007-9572(2012)11-3833-03
10.3969/j.issn.1007-9572.2012.11.088
443000湖北省宜昌市,三峡大学仁和医院内分泌科
胡斌,443000湖北省宜昌市,三峡大学仁和医院内分泌科;E-mail:hubinhxy@163.com
2012-03-12;
2012-09-25)
(本文编辑:刘莉)