王韵阳 张迪 董静 蒋正尧 鲁晓晴 王颜刚
[摘要] 目的 探讨初诊2型糖尿病患者血清betatrophin水平及其与胰岛素抵抗水平的关系。 方法 选择31例健康体检者作为对照组,初诊未经治疗的2型糖尿病患者35例作为初诊T2DM组,采用ELISA法测定betatrophin含量,应用稳态模型评估法计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。 结果 B组betatrophin、游离脂肪酸、HOMA-IR、空腹血糖、空腹胰岛素、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇高于A组(P<0.05)。 结论 胰岛素抵抗导致初诊2型糖尿病患者血清betatrophin水平升高。
[关键词] 2型糖尿病;betatrophin蛋白;胰岛素抵抗;甘油三酯;游离脂肪酸
[中图分类号] R587.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2015)03-0004-03
代谢综合征是一组临床症候群,以高血糖、血脂代谢异常、肥胖、高血压聚集发病为特点,这些因素增加了动脉粥样硬化性心脏病和2型糖尿病(T2DM)的发生风险[1]。我国代谢综合征患病率达9%~12%[2]。近期研究证实,一种由肝脏分泌的蛋白betatrophin(又名Lipasin、RIFL、ANGPTL8)具有调节血脂和血糖的双重功能[3-8]。
Betatrophin基因主要在肝脏中表达[8]。在小鼠实验中证实,摄食可刺激其表达增加[3]。小鼠敲除Betatrophin基因后,体内脂蛋白脂肪酶(LPL)活性升高[7],白色脂肪细胞出现脂肪酸摄取障碍[7],血清甘油三酯(TG)水平降低[7,9];而在betatrophin基因过表达小鼠中,血清甘油三酯水平大幅升高[3,6]。其可能机制为betatrophin间接抑制LPL[6]。
除参与脂代谢调节外,研究还证实betatrophin具有促进胰岛β细胞增殖的功能[8]。研究者向小鼠体内注射胰岛素受体拮抗剂,进而诱导胰岛β细胞代偿性增殖,在这一过程中观察到肝脏表达betatrophin增加达17倍,8 d后胰岛面积增加3倍,且动物糖耐量相应增加。据此,研究者认为betatrophin具有促胰岛β细胞增殖作用[8]。本研究旨在探讨T2DM患者血液中betatrophin含量,及其与血脂、胰岛素抵抗水平、胰岛功能及其他生化指标间的相关性。
1 资料与方法
1.1 一般资料
2013年8~10月,选择青岛大学附属医院门诊初诊的T2DM患者(根据1999年WHO诊断与分型标准确诊)35例作为T2DM组,男18例,女17例,年龄42~65岁,平均(52.96±7.02)岁;尚未接受降糖或调脂治疗,且近期无糖尿病急性并发症。另选择31例健康体检者作为对照组,男16例,女15例,年龄37~78岁,平均(52.86±8.12)岁。以上两组受试者均无严重感染及肝肾疾病,且近期未服用影响糖脂代谢的药物。
1.2 检测指标及方法
1.2.1 生化指标检测 两组受试者禁食8 h,次日清晨肘静脉采空腹血,测定空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(FINS)、血脂、糖化血红蛋白(HbA1c)、TG、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)及游离脂肪酸(FFA),离心后取血清2 mL,置于-20℃冰箱保存。
1.2.2 血清betatrophin含量检测 将置于-20℃冰箱保存血清复融后,采用ELISA法测定betatrophin含量,试剂盒购自武汉伊艾博公司,严格按照说明书操作。
1.2.3 胰岛素抵抗评估 应用稳态模型评估法计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),HOMA-IR=FINS×FPG/22.5。
1.3统计学处理
应用SPSS 16.0及PPMS 1.5统计学软件进行数据处理[10],计量资料以均数±标准差(x±s)表示,服从正态分布的变量组间比较采用t检验;非正态分布变量进行对数变换,使之服从正态分布后进行检验;应用多元逐步回归方法分析各变量与betatrophin水平的关系;P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
两组间各指标比较结果见表1,两组资料分别进行多元逐步回归分析,各变量均与betatrophin无显著相关。
3 讨论
动物实验证实,胰岛素抵抗会导致肝脏分泌betatrophin增加[8],而高血糖本身并不会诱导betatrophin水平升高[11]。本研究中,两组受试者BMI无差异,T2DM组的HOMA-IR及betatophin水平均显著高于对照组,支持胰岛素抵抗为导致betatrophin升高原因的观点。但经多元逐步回归分析校正其他影响因素后,各组内HOMA-IR与betatrophin并无显著相关性,betatrophin与胰岛素抵抗的关系仍有待进一步证实。
Betatrophin可促进胰岛β细胞增殖,增加胰岛素分泌,提高机体糖耐量[8]。Betatrophin缺乏可能导致胰岛β细胞数量减少,进而引起胰岛素缺乏和高血糖。在本研究中,T2DM组血清betatrophin高于对照组,证明初诊T2DM患者并不存在betatrophin缺乏。在1型糖尿病患者中,其betatrophin水平与健康人群相比无统计学差异[11]。虽然betatrophin与糖代谢关系密切,但尚未有betatrophin缺乏导致糖尿病的报道。另有研究现实,敲除betatrophin基因不影响小鼠血糖水平[7],该蛋白在糖代谢中发挥的具体作用有待进一步探究。
血脂代谢异常是2型糖尿病患者心血管疾病的危险因素之一,胰岛素抵抗可导致血清甘油三酯水平升高[12,13],故T2DM患者常合并高甘油三酯血症[14]。除此以外,T2DM患者的血清FFA水平也高于健康人群,高FFA水平参与了胰岛素抵抗的形成[15]及氧化应激对血管内皮的损伤[16]。除参与糖代谢外,betatrophin还参与TG及FFA的代谢。动物实验中观察到betatrophin抑制LPL,减少TG分解为FFA[3,6],降低血清中FFA的水平[3],减少FFA导致的氧化应激,对机体起保护作用。本研究发现,初诊T2DM患者血清betatrophin与FFA水平均升高。经多元逐步回归分析,未发现betatrophin与FFA相关,其在人体脂质代谢中发挥的作用有待证实。从动物实验得出的结论分析,对于2型糖尿病患者,增加betatrophin可从以下两个方面保护机体:促进胰岛β细胞增殖,降低血糖;降低血清FFA,减轻FFA导致的氧化应激,故应用betatrophin治疗糖尿病也成为研究热点。但关于betatrophin治疗作用的猜测均基于动物实验,其在人体内发挥的作用尚不明确。在本研究中,并未发现初诊T2DM患者体内betatrophin发挥增加胰岛素水平或减少FFA的作用。Betatrophin是否真正使T2DM患者获益,其在糖尿病及其并发症发展中发挥怎样的作用,这些问题仍需队列研究深入探索。
总之,本研究初步探究了初诊T2DM患者的血清betatrophin水平,及其与胰岛素抵抗和甘油三酯代谢的关系。Betatrophin在糖脂代谢中的作用及机制尚有待进一步研究。
[参考文献]
[1] Eckel RH,Grundy SM,Zimmet PZ. The metabolic syndrome[J]. The Lancet,2005,365(9468): 1415-1428.
[2] WANG C,HOU X,BAO Y,et al. The metabolic syndrome increased risk of cardiovascular events in Chinese-A community based study[J]. International Journal of Cardiology,2010,139(2):159-165.
[3] Zhang R. Lipasin,a novel nutritionally-regulated liver-enriched factor that regulates serum triglyceride levels[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications,2012,424(4): 786-792.
[4] Fu Z,Yao F,Abou-samra AB,et al. Lipasin,thermoregulated in brown fat,is a novel but atypical member of the angiopoietin-like protein family[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications,2013,430(3):1126-1131.
[5] Ren G,Kim JY,Smas CM. Identification of RIFL,a novel adipocyte-enriched insulin target gene with a role in lipid metabolism[J]. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism,2012,303(3):E334-E351.
[6] Quagliarini F,Wang Y,Kozlitina J,et al. Atypical angiopoietin-like protein that regulates ANGPTL3[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences,2012,109(48): 19751-19756.
[7] Wang Y,Quagliarini F,Gusarova V,et al. Mice lacking ANGPTL8(Betatrophin) manifest disrupted triglyceride metabolism without impaired glucose homeostasis[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences,2013,110(40):16109-16114.
[8] Yi P,Park J-S,MeltonDA. Betatrophin:a hormone that controls pancreatic β cell proliferation[J]. Cell,2013,153(4):747-758.
[9] Tang T,Li L,Tang J,et al. A mouse knockout library for secreted and transmembrane proteins[J]. Nature Biotechnology,2010,28(7):749-755.
[10] 周晓彬,纪新强,徐莉. PPMS 1.5统计软件的功能及其应用[J]. 青岛大学医学院学报,2009,45(1):91-93.
[11] ESPES D,LAU J,CARLSSON P-O. Increased circulating levels of betatrophin in individuals with long-standing type 1 diabetes[J]. Diabetologia,2014,57(1):50-53.
[12] Biddinger SB,Hernandez-ono A,Rask-madsen C,et al. Hepatic insulin resistance is sufficient to produce dyslipidemia and susceptibility to atherosclerosis[J]. Cell Metabolism,2008,7(2):125-134.
[13] Brown MS,Goldstein JL. Selective versus total insulin resistance:A pathogenic paradox[J]. Cell Metabolism,2008, 7(2):95-96.
[14] Xu Y,Wang L,He J,et al. Prevalence and control of diabetes in Chinese adults[J]. Jama,2013,310(9):948-959.
[15] Boden G,Shulman G. Free fatty acids in obesity and type 2 diabetes: defining their role in the development of insulin resistance and β-cell dysfunction[J]. European Journal of Clinical Investigation,2002,32(s3):14-23.
[16] 刘翔宇,尹卫东,唐朝克. 脂蛋白脂酶与糖尿病心肌病[J].生理科学进展,2014,45(1):16-20.
(收稿日期:2014-10-13)