潘佳秋,姜飞飞,刘 静
有研究者指出脂代谢异常是2型糖尿病 (T2DM)的原发性病理生理事件,常先于T2DM发生数年前就存在,且在T2DM发生、发展中起着主导作用,会影响机体能量的平衡,进而引发肥胖和胰岛素抵抗。2004年Zimmermann等[1]报道了一种新的脂肪酶,命名为脂肪甘油三酯脂酶 (adipose trigl-gceride lipase,ATGL)[2]。ATGL是脂肪组织中参与脂肪分解的酶,有研究表明它在启动脂肪细胞脂肪动员过程中起重要作用。抵抗素 (resistin)是新近发现的一种脂肪细胞分泌的多肽类激素,具有升高血糖、抗胰岛素的作用。鉴于目前有关两种脂肪因子之间的相互关系及其在T2DM患者胰岛素抵抗发生中的作用研究不多,本研究对此进行初步探讨。
1.1 一般资料 选取2009年10月—2010年6月佳木斯大学第一附属医院内分泌科初诊T2DM患者55例 (T2DM组),其中男28例,女27例;平均年龄 (51.5±13.3)岁;平均病程3个月。病例入选标准为:(1)符合1999年世界卫生组织(WHO)糖尿病诊断标准;(2)起病年龄>25岁;(3)入组前均未使用任何降糖及降脂药物治疗,从入组到随访结束无严重急性感染及糖尿病急性并发症。排除:使用地塞米松治疗、急性肺炎、肺脓肿、风湿性关节炎等影响ATGL、抵抗素水平测定的因素。另选取同期在我院健康体检者30例为正常对照组,其中男16例,女14例;平均年龄 (46.9±14.3)岁。
1.2 方法
1.2.1 临床资料收集 所有受检者禁食10 h后于次日清晨空腹采集肘静脉血5 ml,离心分离血清,测定血糖、血脂、胰岛素等。另取一份血离心后存入-40℃冰箱用于血清ATGL、抵抗素水平的测定。同时测量身高、体质量,计算体质指数(BMI)。
1.2.2 检测方法 空腹血糖 (FPG)、血脂等用酶法在日本OLYMPUS公司Au-2700全自动生化分析仪上进行检测。用电化学发光免疫法测定血清空腹胰岛素 (FINS),试剂盒购自德国罗氏公司,批内 CV<2.0%,批间 CV<2.5%。采用ELISA法测定血清ATGL、抵抗素水平,人类抵抗素试剂盒为美国adipobioscience公司生产,均由北京爱迪博生物科技有限公司提供,批内CV<4%,批间CV<8%。胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)计算公式:HOMA-IR=FPG×FINS/22.5;胰岛素敏感性指数 (ISI) =1/〔log(I。) +log(G。)〕,G。为FPG,I。为FINS;公式中FPG单位均为mmol/L,FINS单位均为mU/L。
1.3 统计学方法 采用SPSS 17.0统计分析软件对结果进行处理。正态分布的计量资料以表示;ATGL为偏态分布,进行自然对数转换后再进行统计学分析。两组均数间的比较采用t检验。单因素相关分析采用Pearson相关分析。指标间的关系判定采用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 T2DM组患者总胆固醇 (TC)、低密度脂蛋白 (LDL)、FINS水平与正常对照组比较,差异均无统计学意义 (P>0.05);而两组受检者BMI、三酰甘油 (TG)、高密度脂蛋白 (HDL)、ATGL、FPG、HOMA-IR、抵抗素、ISI比较,差异有统计学意义 (p<0.05,见表1)。
2.2 ATGL、抵抗素与各观察指标的Pearson相关分析 结果显示,ATGL与 ISI呈正相关 (p<0.01),而与 FPG、BMI、HOMA-IR、抵抗素呈负相关 (p<0.05);血清抵抗素与FPG、BMI、HOMA-IR呈正相关 (p<0.05),而与ISI呈负相关 (p<0.01,见表2)。
表1 T2DM组与正常对照组观察指标比较Table 1 Comparison of clinical data between the T2DM and NC groups
表1 T2DM组与正常对照组观察指标比较Table 1 Comparison of clinical data between the T2DM and NC groups
注:BMI=体质指数,TG=三酰甘油,TC=总胆固醇,HDL=高密度脂蛋白,LDL=低密度脂蛋白,ATGL=脂肪甘油三酯脂酶,FPG=空腹血糖,FINS=空腹胰岛素,HOMA-IR=胰岛素抵抗指数,ISI=胰岛素敏感性指数
组别 例数 BMI(kg/m2) TG(mmol/L) TC(mmol/L) HDL(mmol/L) LDL(mmol/L)T2DM组 55 25.0±3.1 23.52±10.60 5.91±2.23 1.47±0.94 3.03±1.02正常对照组 30 20.8±1.2 21.22± 0.42 4.87±1.23 1.22±0.19 2.98±0.95 t 值6.799 3.801 2.743 1.922 0.232 P值 0.000 0.000 0.607 0.040 0.817组别 ATGL(μg/L) FPG(mmol/L) FINS(mU/L) HOMA-IR 抵抗素 (μg/L) ISI T2DM组 23.59±3.94 12.59±4.23 11.42±6.89 5.52±2.54 8.97±5.73 0.49±0.05正常对照组 31.20±2.05 5.66±2.40 4.14±2.04 1.01±0.87 7.41±1.88 0.78±0.11 t 值 -11.70 9.637 7.372 11.735 13.7±5.4 0.537 P值0.000 0.000 0.463 0.000 0.000 0.000
表2 ATGL及抵抗素与其他因素的Pearson相关分析Table 2 Single-factor correlation analysis of ATGL,resistin and other factors
2.3 ATGL和抵抗素与观察指标的多元回归分析 分别以ATGL和抵抗素为因变量,以 BMI、TG、TC、FPG、HDL、FINS、HOMA-IR为自变量,进行多元逐步回归分析。结果显示,HOMA-IR和ISI最后进入回归方程 (r值分别为2.85和-2.85,P均<0.05),常数项为零。
胰岛素抵抗是多种疾病的共同发病基础,如T2DM、肥胖症、高血压、冠心病等,它们既各自独立又相互联系,这个内在的联系就是胰岛素抵抗及其所致糖、脂代谢紊乱[3]。本研究结果显示:T2DM患者血清ATGL水平较健康者显著降低,而血清抵抗素水平则较健康者显著升高。同时发现T2DM患者BMI、HOMA-IR较健康者显著升高,ISI较健康者显著下降。ATGL的主要作用是水解TG成甘油二酯和游离脂肪酸(FFA),是脂肪代谢的关键酶,且胰岛素作为脂解作用的主要抑制剂,在近年来ATGL的研究中也越来越受到关注。抵抗素是一种由脂肪细胞和巨噬细胞分泌的多肽类激素,最近Pagano等[4]证实了人脂肪细胞中抵抗素表达的存在。动物研究表明:胰岛素下调ATGL在3T3-L1细胞中的表达,在糖尿病-肥胖模型小鼠 (ob/ob和db/db)中ATGL的表达下降了50%,提示在胰岛素抵抗状态下ATGL的表达降低[5];而在肥胖状态下,脂肪组织中的抵抗素表达增加。
关于抵抗素与肥胖的关系,Kim等[6]发现抵抗素可以抑制前体脂肪细胞系3T3-L1向成熟脂肪细胞的分化,在无抵抗素的培养基中3T3-L1可以分化为含有大量脂肪的成熟脂肪细胞,在加入抵抗素的培养基中前体脂肪细胞并未出现广泛的脂肪转化,同时这些脂肪细胞标志物的表达,如过氧化物酶体增殖物激活受体、脂肪酸合成酶等比无抵抗素的对照组低80%。而本研究选取的是初诊T2DM患者,从BMI上看,大多数患者存在肥胖。本研究结果显示:T2DM患者血清ATGL水平与抵抗素呈负相关,分析其原因可能为T2DM患者出现高TG血症的同时常伴有 FFA 水平的增高[7],Palanivel等[8]证实抵抗素可降低脂肪酸的摄取和骨骼肌的代谢,尤其是通过一磷酸腺苷 (AMP)活性蛋白酶的靶向作用。抵抗素在肝脏和骨骼肌中通过减低胰岛素功能而影响葡萄糖代谢。本研究结果显示:血清ATGL、抵抗素的水平变化可能与改善胰岛素抵抗有关。胰岛素抵抗时会影响胰岛素信号传递系统,从而还会使肝糖代谢异常,导致FFA升高。有研究指出,肥胖人群胰岛素抵抗和高胰岛素血症的程度,成为独立影响ATGL蛋白和mRNA表达水平的因素[9]。人抵抗素作用于肝脏,减弱胰岛素的肝糖输出作用;作用于骨骼肌,降低葡萄糖转运蛋白4的活性;作用于脂肪细胞,调节脂肪细胞的分化、增殖和能量代谢。抵抗素的生物学作用主要是对抗胰岛素的作用,引起胰岛素抵抗。这也进一步提示ATGL、抵抗素在胰岛素抵抗的形成中具有重要作用,且在以胰岛素抵抗为基础的糖尿病、代谢综合征等的发生、发展中有重要影响。
总之,本研究初步揭示ATGL、抵抗素可能在胰岛素抵抗和糖尿病的发生、发展中发挥着一定作用。但ATGL的确切生理功能并不十分清楚,值得进一步研究。
1 Zimmermann R,Straussj G,Haemmerle G,et al.Fat mobilization in adipose tissue is promoted by adipose triglyceride lipase [J] .Science,2004,306(5700):1383-1386.
2 Villena JA,Roy S,Sarkadi- Nagy E,et al.Desnutrin,an adipocyte gene encoding a novel patatin domain-containing protein,is induced by fasting and glucocorticoids:ectopic expression of desnutrin increases triglyceride hydrolysis[J] .J Biol Chem,2004,279(45):47066 -47075.
3 Li R,Wei SQ.Type 2 diabetes mellitus and insulin resistance syndrome[J] .Sichuan Medical Journal,2002,23(9):894.
4 Pagano C,Marin O,Calcagno A,et al.Increased serum resistin inadults with Prader-Willisyndrome is related to obesity and not to insulin resistance[J] .Clin Endocrinol Metab,2005,90(7):4335 -4340.
5 Paolisso Q,Howard BV.Role of nonesterified fatty acid sin the pathogenesis of type 2 diabetes[J] .Diabet Med,1998,15(5):360 -366.
6 Kim KH,Lee K,Moon YS,et al.A cysteine-rich adipose tissuespecific secretory factor inhibits adipocyte differentiation [J] .J Biol Chem,2001,276(14):11252-11256.
7 Jocken JW,Langin D,Smit E,et al.Adipose triglyceride lipase and hormone-sensitive lipase protein expression is decreased in the obese insulin-resistant state[J] .J Clin Endocr-inol Metab,2007,92(6):2292-2299.
8 Palanivel R,Sweeney G.Regulation of fatty acid uptake and metabolism in L6 skeletal muscle cells by resistin [J] .FEBS Lett,2005,579(22):5049-5054.
9 Villena JA,Roy S,Sarkadi- Nagy E,et al.Desnutrin,an adipocyte gene encoding a novel patatin domain-containing protein,is induced by fasting and glucocorticoids:ectopic expression of desnutrin increases triglyceride hydrolysis[J] .J Biol Chem,2004,279(45):47066 -47075.