糖尿病患者肝脏过氧化物酶体脂肪酸代谢变化的研究

程万里，岳巧莲，高娟梅，王 岚△，孙红霞，张玉清

(1.邯郸市718研究所医院，河北邯郸 056027;2.邯郸市人民医院)

饱和/不饱和长链脂肪酸和极长链脂肪酸β-氧化主要在过氧化物酶体中进行。随着生物化学的研究进展，人们越来越重视过氧化物酶体脂肪酸β-氧化在脂代谢中的作用。有研究表明[1]，链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠出现脂代谢紊乱的同时，过氧化物酶体脂肪酸β-氧化增强，过氧化氢酶、脂酰CoA氧化酶活性升高。本课题组的前期也研究发现[2-3]，不同类型的高脂肪酸、高糖饮食可导致大鼠肝脏过氧化物酶体脂肪酸β-氧化及参与此途径的多种酶活性升高。但关于糖尿病患者肝脏过氧化物酶体脂肪酸β-氧化的研究报道较少，本研究对此进行了初步探讨。

1 材料与方法

1.1 主要仪器和试剂

1.1.1 主要仪器:BeckmanDU640蛋白核酸分析仪(美国Beckman公司)，日立UV-330紫外-可见分光光度仪(日本日立公司)、JA3003精密天平(日本岛津公司)，BeckmanX20全自动生化分析仪(美国Beckman公司)、930-荧光分光光度仪(上海精密科学仪器有限公司)。

1.1.2 主要试剂:美国Sigma公司:棕榈酰CoA、辅酶A、黄素酰嘌呤二核苷酸、7-羟基-6-甲氧基香豆素、牛血清白蛋白(BSA);美国Biomol公司:菸酰胺酰嘌呤二核苷酸;英国Biozyme公司:过氧化物酶;美国Amresco公司:盐酸苯甲脒、苯甲基磺酰氟;北京鼎国化学试剂公司:福林-酚、二硫苏糖醇。

1.2 研究对象 23例研究对象均为邯郸市三甲医院肝胆外科外伤性肝破裂患者，分为两组:①2型糖尿病组10例，通过空腹血糖和(或)口服糖耐量试验确诊为2型糖尿病患者，均符合1999年WHO的糖尿病诊断及分类标准。年龄(50.5±9.8)岁，病程2-12年;平时空腹血糖(FPG)(10.32±3.21)mmol/L，餐后2小时血糖(2hPG)(15.54±2.44)mmol/L，入 院 时 血 糖FPG(13.31±2.12)mmol/L。②正常糖耐量组(NGT)13例，入院时FPG(4.8±0.63mmol/L)，2hPG(6.23±1.44)mmol/L。

1.3 标本的采集和指标检测 患者入院后采取静脉血，使用Beckman X20全自动生化分析仪分别检测FPG、2hPG、血清总胆固醇、甘油三酯和游离脂肪酸。行肝部分切除手术时，剪取切除的部分肝组织(临近切缘、色泽粉红)迅速放入液氮中保存。实验时冰浴中匀浆，离心取上清，参照文献分别检测过氧化氢酶[4]、过氧化物酶体脂酰CoA氧化酶[5]和过氧化物酶体脂肪酸β-氧化[6]。

1.4 统计分析 采用SPSS 17.0软件进行统计学处理，组间比较采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者血生化指标检测结果 见附表。糖尿病组患者的FPG、2hPG、甘油三酯和游离脂肪酸明显高于NGT 组(P＜0.01，P＜0.05)。

附表 两组患者各指标检测结果( s)

附表 两组患者各指标检测结果( s)

组别 NGT组 糖尿病组 P例数 13 10体重指数(kg/m2) 25.31±3.24 26.42±3.15 ＞0.05 FPG(mmol/L) 4.81±0.63 10.32±3.21 ＜0.01 2hPG(mmol/L) 6.23±1.44 15.54±2.44 ＜0.01总胆固醇(mmol/L) 4.61±0.82 5.03±1.23 ＞0.05甘油三酯(mmol/L) 1.36±0.77 2.14±1.25 ＜0.05游离脂肪酸(mmol/L)0.23±0.21 0.65±0.15 ＜0.01过氧化氢酶(U/mg)1325.17±34.41 1949.83±40.64 ＜0.05过氧化物酶体脂肪酸β-氧化(mU/mg)0.052±0.001 0.068±0.005 ＜0.05脂酰CoA氧化酶(mU/mg)0.085±0.004 0.212±0.008 ＜0.01

2.2 肝脏脂肪酸β-氧化相关各酶活性检测结果 见附表。糖尿病组患者的过氧化氢酶、脂酰CoA氧化酶和过氧化物酶体脂肪酸β-氧化均明显高于NGT组(P＜0.01，P＜0.05)。

3 讨论

糖尿病作为一种常见病、多发病，对人们身体健康的危害越来越大，发病率逐年升高[7]。糖尿病可影响全身各个系统，而且多伴有血脂代谢紊乱，主要表现为甘油三酯、游离脂肪酸升高，胆固醇升高或无明显变化，高密度脂蛋白降低。糖尿病患者胰岛素分泌相对或绝对不足，在这种情况下，作为胰岛素作用的主要器官—肝脏，血脂代谢情况也发生了显著变化。糖尿病时血糖升高和血脂升高互为因果，对机体的各个器官系统均会产生不良影响，探究游离脂肪酸的代谢情况对研究糖尿病的发生发展具有重要意义。

脂肪酸通过氧化分解实现供能的作用。脂肪酸的氧化分解从羧基端β-C原子开始，每次断裂两个C原子，这两个C原子以乙酰CoA的形式进入三羧酸循环，彻底氧化分解，以ATP的形式提供能量，称为脂肪酸β-氧化。真核生物的线粒体和过氧化物酶体都能进行脂肪酸β-氧化，但线粒体和过氧化物酶体脂肪酸β-氧化体系在酶促反应的底物、产物、催化反应的酶等方面存在较大差别[8]。底物专一性不同是上述两个氧化体系最大的区别。大部分中长链脂肪酸在线粒体内氧化，较小软脂酸、油酸等长链脂肪酸也能在过氧化物酶体内氧化。过氧化物酶体β-氧化的主要生理功能是氧化极长链脂肪酸(≥24碳)、降植烷酸、2或3羟基粪烷酸及其衍生物。酶学方面的区别，尽管过氧化物酶体脂肪酸β-氧化也是由脱氢、加水、再脱氢和硫解四步连续反应组成，但参与反应的酶完全不同。

过氧化物酶体脂肪酸β-氧化酶系实际上是一个缩短碳链的反应体系。饱和长链和极长链脂肪酸、多不饱和脂肪酸、2-甲基支链脂肪酸及胆汁酸合成代谢中间产物先进入过氧化物酶体氧化成中短链脂肪酸，再转入线粒体彻底氧化分解，为机体各项生理活动提供能量。用高脂肪酸饮食喂养大鼠，造成血浆游离脂肪酸升高，升高的脂肪酸及其衍生物是PPARα的天然配体。PPARα活化后调节参与过氧化物酶体脂肪酸代谢基因的表达，导致肝脏过氧化物酶体增殖，脂肪酸β-氧化增加，以恢复细胞内脂肪酸的代谢平衡[9]。实验性糖尿病大鼠，由于胰岛素作用缺陷，导致机体不得不更多的利用脂质氧化提供能量，体内血游离脂肪酸升高，升高的脂肪酸刺激PPARs，使过氧化物酶体β-氧化活性增强[10]。

本课题组以糖尿病患者为研究对象发现，糖尿病患者肝组织过氧化氢酶、过氧化物酶体脂酰CoA氧化酶、过氧化物酶体脂肪酸β-氧化的活性均高于NGT正常者，这与我们动物实验的研究结果一致[1]。但由于外伤后肝脏存在明显缺血，可能会对实验结果有一定影响，因此，对人体肝脏过氧化物酶体脂肪酸β-氧化的研究还有待进一步探讨。

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