李弘磊,周 玲,杨 涛,范红旗
( 1.南京市浦口医院内分泌科,南京 210031; 2.南京医科大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系,南京210029;3.南京医科大学第一附属医院内分泌科,南京 210029)
据2002年中国居民营养与健康状况调查显示,我国成人超重率为22.8%,肥胖率为7.1%[1];2008~2009年对北京、深圳等地的流行病学调查显示,两地人群的超重率分别为40.0%和28.8%,肥胖率分别为19.1%和9.3%[2]。随着生活方式以及饮食结构的改变,超重和肥胖的发病率逐年上升,其已成为危害公众健康的又一严重问题。现结合相关的代谢指标及血压对肥胖患者进行分组研究,以探讨其中关系,现报道如下。
1.1一般资料 根据2000年亚太地区对肥胖体质量指数(body mass index,BMI)的诊断标准[3],选取2009年4月至2012年3月在南京市大厂医院体检中心进行健康体检的肥胖患者31例作为肥胖组(25 kg/m2≤BMI),男18例、女13例,年龄36~78(58.2±12.1)岁;选取同期体检的超重患者33例为超重组(BMI 23~25 kg/m2), 男20例、女13例,年龄32~75(56.2±13.2)岁;另选取同期体检的健康人37例为对照组(BMI 18.5~23 kg/m2),男22例、女15例,年龄30~76(56.8±12.8)岁。各组研究对象的血压、血糖、肝肾功能、心肺功能均无异常,无内分泌疾病史。各组研究对象在性别、年龄等方面比较均无统计学意义(P>0.05), 具有可比性。所有研究对象对本研究均知情同意参加,并签属知情同意书。
1.2方法
1.2.1BMI值 测量研究对象的身高、体质量,并计算BMI值(BMI=体质量/身高2)。
1.2.2血压 清晨、安静状态下测量肱动脉血压2次,测量间隔时间为15 min,取其均值作为收缩压(systolic blood pressure,SBP)和舒张压(diastolic blood pressure,DBP)值。
1.2.3代谢指标 所有研究对象近1周内正常饮食,情绪稳定,无过度体力活动,未服用药物。空腹10~12 h后于晨6~8时用负压干燥管采集肘静脉血各2 mL,离心后用于空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、尿酸(uric acid,UA)等的检测;仪器:奥林巴斯Au400全自动生化分析仪;试剂:日立7170/7600//7080专用试剂盒;方法:酶法;空腹胰岛素(fasting insulin,FINS)测定采用罗氏COBA6000生化免疫分析仪,试剂为配套专用的胰岛素试剂盒,采用化学发光法;胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)的测定采用稳态模型评估法,胰岛素抵抗指数(insulin resistance index,HOMA-IR)=(FPG×FINS)/22.5,β细胞分泌功能指数(the function index of islet beta-cell,HOMA-β)=20×FINS/(FPG-3.5)。
三组研究对象的FPG、FINS、HOMA-IR、UA、TC、TG、HDL-C及SBP、DBP比较,差异有统计学意义(P<0.05),HOMA-β比较差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。肥胖组与超重组的FINS、HOMA-IR、TG、UA均显著高于对照组(P<0.01),HDL-C则显著低于对照组(P<0.01);肥胖组FPG、TC、SBP、DBP均显著高于对照组(P<0.05),超重组FPG、TC、SBP、DBP与对照组比较无统计学意义(P>0.05);肥胖组FINS、HOMA-IR、TG、UA显著高于超重组(P<0.05),HDL-C则显著低于超重组(P<0.01),两组FPG、TC、SBP、DBP比较无统计学意义(P>0.05)(表2)。
表1 三组研究对象血糖、血脂及血压等指标的比较
组别例数FPG(mmol/L)FINS(mIU/L)HOMA-IRHOMA-βUA(mmol/L)肥胖组315.67±0.2713.31±3.871.21±0.404.81±1.62372.24±42.20超重组335.58±0.2412.06±4.041.10±0.384.75±1.60350.78±50.69对照组375.35±0.339.23±2.520.78±0.244.60±1.51326.30±53.35F3.5836.7148.663.029.22P<0.05<0.01<0.01>0.05<0.01组别TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)SBP(mmHg)DBP(mmHg)肥胖组5.07±0.521.83±0.250.85±0.12134.34±4.5283.21±4.37超重组4.84±0.701.60±0.190.94±0.17131.27±5.8681.45±4.74对照组4.76±0.701.46±0.221.15±0.17126.66±8.5878.47±6.29F4.0518.3631.183.883.75P<0.05<0.01<0.01<0.05<0.05
FPG:空腹血糖;FINS:空腹胰岛素;HOMA-IR:胰岛素抵抗指数;HOMA-β:β细胞分泌功能指数;UA:尿酸;TC:总胆固醇;TG:三酰甘油;HDL-C:高密度脂蛋白胆固醇;SBP:收缩压;DBP:舒张压;1 mmHg=0.133 kPa
表2 三组研究对象间两两比较的统计值
FPG:空腹血糖;FINS:空腹胰岛素;HOMA-IR:胰岛素抵抗指数; UA:尿酸;TC:总胆固醇;TG:三酰甘油;HDL-C:高密度脂蛋白胆固醇;SBP:收缩压;DBP:舒张压;qa:超重组与对照组比较、qb:肥胖组与对照组比较、qc:肥胖组与超重组比较,*P<0.05
2005年国际糖尿病联盟在制订代谢综合征(metabolic syndrome,MS)的诊断标准时,把中心性肥胖列于首位,提示肥胖是MS的重要基础。近年来有报道称,肥胖患者中血脂代谢异常、糖代谢异常、高血压及高尿素血症的检出率分别为76.0%、31.3%、43.8%和43.7%[4]。本研究中,随着BMI的增加,FINS水平进行性升高,HOMA-IR同时升高,但HOMA-β尚无明显变化,说明单纯肥胖状态时,IR增强,生理代偿性出现高胰岛素血症,β细胞功能尚在正常的范围内,一旦β细胞失代偿将继发性出现糖尿病及相关疾病,IR发挥着主导趋势的作用。肥胖致IR的机制复杂[5-7]:①代谢紊乱、脂肪动员加速,非酯化脂肪酸(free fatty acids,FFA)生成过多,其不仅改变胰岛素信号、抑制胰岛素受体底物(insulin receptor substrate,IRS)酪氨酸残基磷酸化,而且抑制葡萄糖-脂肪酸循环,形成脂毒性;②脂肪细胞分泌功能异常,尤其是白色脂肪功能紊乱,出现抵抗素表达亢进、瘦素抵抗、脂联素分泌减少,视黄醇结合蛋白4功能障碍;③脂肪巨噬细胞活跃,激活核因子κB和c-Jun氨基端激酶-应激活化蛋白激酶,诱导慢性持续性低度炎性反应,在致炎因子过度释放的过程中,肿瘤坏死因子α、白细胞介素6、白细胞介素1β产生损伤性作用。以上机制在胰岛素级联式表达通路的不同环节发挥着抑制性作用,并且相互渗透。综合目前相关的基础研究[5,8-9],其共同途径可能与FFA活化相关蛋白激酶使IRS-磷酸肌醇3-激酶-蛋白激酶B的代谢通路信号异常密切相关。
本研究显示,肥胖致IR的同时伴有血脂代谢的异常,随BMI的增加,TG显著升高,HDL-C显著下降。IR时,葡萄糖利用率下降,脂肪组织释放大量FFA,过量的FFA进入肝脏合成富含TG的极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein,VLDL),并释放入血,同时脂蛋白脂肪酶活性受到抑制,VLDL分解减少,从而导致高三酰甘油血症,由于TG对HDL-C的“缓冲”或“入侵”作用,使HDL-C水平下降。
在肥胖形成IR的过程中,由于血FFA生成过多,部分FFA再脂化过程中促使三磷酸腺苷的分解利用增强,因而尿酸生成增加[10];另外,在IR形成后,代偿性高胰岛素血症的出现使3-磷酸甘油醛脱氢酶活性下降,致糖酵解中间产物向5-磷酸核糖、磷酸核糖焦磷酸转移,尿酸生成增加[11];此外,高胰岛素血症对肾素-血管紧张素系统的反射性兴奋,一定程度上也降低了尿酸的清除率。
肥胖组的SBP和DBP显著高于对照组。肥胖致高血压的机制通常认为与代偿性高胰岛素血症有关,其通过加强交感、RAS的张力,减弱小动脉血管平滑肌内Na+,K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶的活性而使血管收缩性增强,舒张性减弱。另外,FFA可能发挥着一定的作用[5,12-14]:①通过下调靶细胞膜胰岛素受体(insulin receptor,INSR)的数量和亲和力、干扰INSR酶联系统的信号转导、抑制葡萄糖转运蛋白4的易位、影响糖脂代谢基因的表达等诱导IR的产生,并致高胰岛素血症的形成;②通过损伤线粒体功能,促进氧化应激反应,激活蛋白激酶C,从而上调一氧化氮合酶的表达,抑制内皮依赖性血管舒张功能;③糖脂代谢异常激活内质网应激,启动内皮细胞、平滑肌细胞及巨噬细胞的凋亡程序,促进动脉粥样硬化及斑块的形成;④脂质代谢紊乱、异位脂质沉积、沉积低密度脂蛋白氧化修饰过度、致氧化低密度脂蛋白生成过多等加剧了动脉粥样硬化,并刺激基底膜增生,血管弹性下降。
肥胖是MS起源的经典途径之一,并广泛认为IR是MS的核心。但本研究认为,肥胖致IR的病理生理机制在促进IR形成的同时,也促发了MS其他组分(如血糖、血脂及血压)的同步发展,尤其FFA可能在此过程中扮演了重要的角色,另一方面,IR形成后进一步推动了MS的成熟。可以认为IR是MS过程中的里程碑,而非仅是MS的核心。
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