阿法骨化醇对新诊断2型糖尿病患者胰岛β细胞第一时相分泌的影响

阳 琰，高 琳，李显文，张 晗，廖 鑫，陈其荣，宋美潓

(遵义医学院附属医院 内分泌科，贵州 遵义 563099)

专题研究

阿法骨化醇对新诊断2型糖尿病患者胰岛β细胞第一时相分泌的影响

阳 琰，高 琳，李显文，张 晗，廖 鑫，陈其荣，宋美潓

(遵义医学院附属医院 内分泌科，贵州 遵义 563099)

目的 通过观察阿法骨化醇[1α-hydroxyvitamin D3 , 1,α-(OH)2D3]对初诊2型糖尿病患者胰岛β细胞第一时相分泌及血浆中25羟维生D[25-hydroxy vitamin D，25(OH)D]水平的影响，旨在初步探讨它们之间的相互关系。方法 受试者分3组：初诊2型糖尿病组(Type 2 Diabetes mellitus ，T2DM组)158例、初诊2型糖尿病+阿法骨化醇治疗组[T2DM+1,α-(OH)2D3组]155例及正常对照组(NGT组)152例，以葡萄糖刺激后3到5min急性胰岛素反应(3-5minutes acute insulin response，AIR3-5)来表示第一时相胰岛素分泌功能指数，测定胰岛β细胞第一时相胰岛素分泌功能指数、血浆中25(OH)D及血脂水平并进行比较分析。结果 T2DM组TC、TG、LDL-C、BMI均高于对照组，而AIR3-5、25(OH)D 、HDL-C低于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)；T2DM+1,α-(OH)2D3组AIR 3-5、25(OH)D、TG、HDL-C与正常对照组比较，差异无统计学意义(P>0.05),而TC、TG、LDL-C、BMI均高于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)；T2DM+1,α-(OH)2D3组AIR 3-5、25(OH)D、HDL-C明显高于T2DM组，差异具有统计学意义(P<0.05), 而TG明显低于T2DM组，差异具有统计学意义(P<0.05)， TC、LDL-C、BMI与T2DM组比较，差异无统计学意义(P>0.05)。AIR 3-5与25(OH)D 、HDL-C呈正相关,与TC、TG、LDL-C、BMI均呈负相关。结论 初诊T2DM患者25(OH)D 、AIR 3-5水平降低，而使用阿法骨化醇治疗组，血浆中25(OH)D水平升高，胰岛β细胞第一时相胰岛素分泌功能得以明显改善，因此，阿法骨化醇提高了血浆中25(OH)D水平，改善了胰岛β细胞第一时相胰岛素分泌功能，同时改善了脂质代谢，可能对防治糖尿病及改善脂质代谢具有重要意义。

2型糖尿病；1α-二羟维生素D3；急性胰岛素反应

在T2DM早期阶段，第一时相胰岛素分泌减少或消失，而导致血糖升高，随着糖尿病病程的进展，胰岛功能随之出现衰竭，第二时相胰岛素分泌无峰值，最后导致基础分泌也逐渐缺失。因此，葡萄糖诱导的胰岛素β细胞第一时相的受损是胰岛β细胞功能障碍的最早标志之一[1]。这种早期胰岛素分泌功能的损害是糖尿病发病的独立危险因素, 可预测糖尿病进程。近年研究显示,血浆中25(OH)D水平与糖尿病发生具有密切联系[2]，但关于阿法骨化醇对初诊2型糖尿病患者血浆中25(OH)D水平及胰岛β细胞第一时相分泌功能的影响如何，目前尚未见国内外相关研究报道。因此，本文拟对新诊断的T2DM患者血浆中25(OH)D水平及胰岛β细胞第一时相胰岛素分泌功能进行评估, 并使用阿法骨化醇干预治疗，观察分析其变化，初步揭示了维生素D改善初诊T2DM患者胰岛β细胞分泌功能的可能机制，为今后进一步探索其具体机制奠定一定的基础和依据，将可能为糖尿病防治提供新的思路和靶点。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究共纳入2010年1月至2012年5月门诊体检的受试者465例，其中分为：初诊T2DM患者(T2DM组) 158例,年龄(53.5±8.9)岁，男80例,女78例；初诊T2DM+阿法骨化醇治疗组[T2DM+1,α-(OH)2D3组]155例，年龄(54.2±8.2)岁，男81例,女74例；糖耐量正常者(NGT组)152例,年龄(54.3±8.3)岁，男78例,女74例，经口服葡萄糖耐量试验证实为正常糖耐量。所有研究对象均签署知情同意书。

T2DM患者的入选标准如下:①符合1999年WHO初诊T2DM患者的诊断标准；②肝肾功能正常,并且无其他严重器质性疾病及糖尿病的急性并发症；③未接受过的任何糖尿病治疗措施(包括饮食、运动疗法)。NGT、IGR者入选标准:符合2010年ADA诊断标准，包括经口服葡萄糖耐量试验(OGTT)确诊的NGT者[空腹血糖(FPG)<5.6 mmol/L且OGTT 2 h血糖(2hPG)<7.8 mmol/L)。试验当天停用所有药物。

排除标准：患有心、肝、肾等脏器疾病之一以及其它内分泌系统疾病；近一个月内使用过影响糖、脂代谢的药物；受检前2周有明确感染史；妊娠及哺乳期妇女。

1.2 方法

1.2.1 标本的采集 固定专人测身高、体重、血压、腰围(W)、臀围(H),并根据公式计算BMI(kg/m2)。试验前禁食12 h,禁饮8 h,第2日清晨空腹抽取肘静脉血：测定25(OH)D、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-c)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-c )。( T2DM+1α-(OH)2D3组均给予口服阿法骨化醇0.25 μg，1次/d，服药后6周后测定以上指标)。口服葡萄糖耐量试验：75g无水葡萄糖粉溶入300 mL水并混匀，让受试者次晨空腹口服(5 min内服完)。血脂测定使用日立7600—020全自动生化仪(日本株式会社日立公司)。

1.2.2 评估第一时相胰岛素分泌功能指数 所有受试对象于试验前一天晚上开始禁食12 h,禁饮8 h，次晨空腹取平卧位休息30 min，对左手背静脉进行穿刺，留置针置入取血，同时将另一静脉留置针置于右肘静脉，并空腹取静脉血，测定血糖、胰岛素原及胰岛素，然后于3 min内将400 mg/kg 的50%葡萄糖液缓慢静脉推入 ，从开始静脉推入葡萄糖时起进行记时，分别于3、4、5 min，120 min进行抽血(血浆葡萄糖采用葡萄糖氧化酶法进行测定，胰岛素采用化学发光法进行测定)。胰岛素批内变异系数<10%，批间变异系数<15%。以AIR3-5 (葡萄糖刺激后急性胰岛素反应)表示第一时相胰岛素的分泌功能指数：AIR3-5=(I3min+I4min+I5min)/3-I0min。

2 结果

2.1 一般临床资料、25(OH)D 、AIR3-5、血脂及BMI的比较 3组间年龄、性别差异均无统计意义(P>0.05)。T2DM组TC、TG、LDL-C、BMI均高于对照组，而AIR3-5、25(OH)D 、HDL-C低于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)；T2DM+1,α-(OH)2D3组AIR 3-5、25(OH)D、TG、HDL-C与正常对照组比较，差异无统计学意义(P>0.05),而TC、LDL-C、BMI均高于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)；T2DM+1,α-(OH)2D3组AIR 3-5、25(OH)D、HDL-C明显高于T2DM组，差异具有统计学意义(P<0.05), 而TG明显低于T2DM组，差异具有统计学意义(P<0.05)， TC、LDL-C、BMI与T2DM组比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表1)。

2.2 AIR3-5与各项指标的相关分析 Spearman 相关分析提示，AIR3-5与25(OH)D 、HDL-C呈正相关(相关系数r为0.423，0.318，P<0.05),与TC、TG、LDL-C、BMI均呈负相关(相关系数r为-0.256,-0.325,-0.358,-0.328，P<0.05)；而与性别、年龄的相关性无统计学意义 (P>0.05，见表2)。

以AIR3-5为应变量, 25(OH)D、TC、TG、LDL-C、HDL-C、BMI为自变量行多元逐步回归分析显示, AIR3-5的独立影响因素为25(OH)D、TG、 BMI (β值分别为0.367,-0.356,-0.245,P均 <0.05)。多元逐步回归方程: YAIR3-5=65.481+25.235X25(OH)D -27.562XTG-37.342XWHR。

组别年龄(岁)性别(F/M)AIR3-5(mU/L)25(OH)D(ng/mL)TC(mmol/L)TG(mmol/L)LDL-C(mmol/L)HDL-C(mmol/L)BMI(kg/m2)T2DM(n=158)53．5±8．978/807．68±2．28∗△12．8±8．9∗△6．1±1．5∗3．8±1．5∗△4．7±0．6∗0．5±0．2∗△25．7±2．3∗T2DM+1α-(OH)2D3(n=155)54．2±8．274/8155．67±9．2735．6±12．15．9±1．7∗1．5±0．34．1±0．5∗1．4±0．324．7±2．1∗NGT组(n=152)54．3±8．374/7856．21±9．3236．8±12．53．2±0．81．3±0．22．4±0．41．6±0．418．4±2．1

与NGT组比较，*P<0.05；与T2DM+1α-(OH)2D3组比较，△P<0.05。

表2 AIR3-5与各项指标的相关分析

变量年龄性别25(OH)DTCTGLDL-CHDL-CBMIr0．0670．0650．423-0．256-0．325-0．3580．318-0．328P0．5310．5360．0240．0310．0190．0240．0220．028

3 讨论

T2DM病程中，第一时相胰岛素分泌虽短暂，但对于糖尿病发生发展具有非常重要的生理意义。研究表明, 急性胰岛素释放缺陷发生在T2DM自然病程的早期, 可使正常糖耐量转变成糖耐量减低[3]。随着不断深入的认识T2DM病理生理机制,改善和恢复第一时相胰岛素分泌、保护胰岛β细胞功能也被内分泌界学者作为防治T2DM的重要途径之一。第一时相胰岛分泌(又叫快速胰岛素分泌，AIR)：是指静推葡萄糖后，血中胰岛素水平在1～3 min内急速增加，高峰持续3～5 min，约在10 min内结束，恢复到基线水平，反映的是胰岛β细胞在葡萄糖刺激后的即时分泌功能，对维持机体内外环境葡萄糖的稳定起非常重要的作用。第1时相胰岛分泌的减少也是血糖升高及胰岛素抵抗的重要因素[4-5]。血清25(OH)D水平与T2DM患病率成负相关，维生素D缺乏者与代谢综合征及糖尿病有着密切的联系[6-7]。国外最新研究发现，T2DM患者血浆中维生素D水平较正常对照组明显下降,并且补充维生素D治疗后，可以明显降低T2DM患者体内氧化应激反应，从而降低血糖、血脂等指标[8-9]。最新研究发现，1,25(OH)2D3对链脲霉素介导的糖尿病大鼠模型肝脏有保护作用[10]。但关于阿法骨化醇对初诊T2DM患者血浆中25(OH)D水平及胰岛β细胞第一时相分泌功能的影响，以及它们之间的关系，目前未见国内外报道。因此，本研究观察了维生素D对初诊T2DM患者血浆中25(OH)D水平及胰岛β细胞第一时相分泌功能的影响，初步探讨它们之间的相互关系，可能将会对糖尿病防治提供新的思路和靶点。

高葡萄糖钳夹技术是检测胰岛β细胞功能的“金标准”，但因其技术复杂、费用高等缺点, 未大规模应用于临床研究，而仅用于一些小样本的科研。反映胰岛β细胞功能的急性胰岛素反应( AIR 3-5)，与被称为“金标准”的高葡萄糖钳夹技术有着非常好的相关性, 在国际上已被广泛认可[11]。血浆中25(OH)D降低与胰岛素抵抗、T2DM具有密切联系[12-14]。本研究发现，T2DM组TG 、TC、LDL-C、BMI均高于对照组，而AIR3-5、25(OH)D 、HDL-C低于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)；T2DM+1α-(OH)2D3组AIR 3-5、25(OH)D、TG、HDL-C与正常对照组比较，差异无统计学意义(P>0.05),而TC、TG、LDL-C、BMI均高于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)；T2DM+1α-(OH)2D3组AIR 3-5、25(OH)D、HDL-C明显高于T2DM组，而TC、TG、LDL-C、BMI均低于T2DM组，差异具有统计学意义(P<0.05)。提示T2DM自然病程的早期已出现胰岛素第一时相分泌受损，血浆中25(OH)D水平明显降低，不仅导致餐后肝糖输出增多，加重血糖升高，并引起血浆游离脂肪酸水平增高，从而加重脂毒性，糖毒性与脂毒性相互作用，最终将导致胰岛素β细胞结构、功能损伤，胰岛素分泌不足和胰岛素抵抗[15]，导致低血浆25(OH)D水平、高血糖、血脂异常→胰岛β细胞第一时相分泌功能损害→加重高血糖、低血浆25(OH)D水平、血脂代谢紊乱，导致这一恶性循环的形成。对于初诊T2DM患者积极给予维生素D治疗后，血浆中25(OH)D水平明显升高，胰岛β细胞第一时相胰岛素分泌功能得以明显改善，提示积极给予维生素D可以打破这一恶性循环，其机制可能是通过提高血浆中25(OH)D水平，改善脂质代谢而实现。

在IGR阶段胰岛素第一时相分泌消失，会导致糖耐量减低及T2DM早期餐后高血糖[16]。本研究发现：AIR3-5与25(OH)D 、HDL-C呈正相关,与TG、TC、LDL-C、BMI均呈负相关，并发现AIR3-5的独立影响因素为25(OH)D、TG、 BMI，由此可以看出, 反映胰岛β细胞功能的指标AIR3-5与25(OH)D有着很好的相关性, 在临床上可以用25(OH)D来初步反映胰岛素早期时相的分泌功能，可以作为评估胰岛素分泌功能简单易行的临床指标之一。对于初诊T2DM患者积极给予维生素D治疗后，可以升高血浆中25(OH)D水平，改善脂代谢紊乱，恢复及保护胰岛β细胞第一时相分泌功能，对防治糖尿病具有举足轻重的作用和意义，但其具体调控机制有待进一步探索。

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[收稿2014-11-06;修回2014-12-24]

(编辑：王福军)

Effects of 1α-hydroxyvitamin D3 on the first-phase insulin secretion of beta cell in preliminary type 2 diabetic patients

YangYan,Gaolin,LiXianwen,ZhangHan,LiaoXin,ChenQirong,SongMeihui

(Department of Endocrinology,The First Affiliated Hospital of Zunyi Medical University, Zunyi Guizhou 563099, China)

Objective To observe the effects of 1α-hydroxyvitamin D3 [1,α-(OH)2D3] on the first-phase insulin secretion of beta cell and plasma 25-hydroxyvitamin D in patients with in- preliminary diagnosis of type 2 diabetes mellitus and further investigate the relationship between them.Methods Clinical cases were divided into three groups: 158 patients with newly diagnosed type 2 diabetes mellitus (T2DM group) and 155 patients with newly diagnosed type 2 diabetes mellitus using 1α-(OH)2D3 therapy [T2DM+1,α-(OH)2D3 group] and 152 patients with normal glucose tolerance (NGT group) as control group. AIR3-5 (3-5 minutes acute insulin response) was used to evaluate the first-phase insulin secretion function and calculated as the average internal insulin concentration from the third to the fifth minute after the glucose loading. 25(OH)D, total cholesterol (TC), triglyeride (TG), low density lipoprotein-cholesterol (LDL-C), high density lipoprotein-cholesterol (HDL-C) were detected and compared.Results The levels of TC, TG, LDL-C and BMI were significantly higher in T2DM group than those in NGT group (P<0.05). The AIR3-5, 25(OH)D and HDL-C levels were significantly lower in T2DM group than those in NGT group (P<0.05). No significant difference of AIR 3-5, 25(OH)D, TG and HDL-C between T2DM+1,α-(OH)2D3 and NGT groups was shown (P>0.05). The levels of TC, TG, LDL-C and BMI were significantly higher in T2DM+1,α-(OH)2D3 group than those in NGT group (P<0.05). The levels of AIR 3-5, 25(OH)D, TG and HDL-C were significantly higher in T2DM+1,α-(OH)2D3 group than those in T2DM group (P<0.05). The TG level was significantly lower in T2DM+1,α-(OH)2D3 group than those in T2DM group (P<0.05). There was no significant difference of TC, TG, LDL-C and BMI levels between T2DM+1,α-(OH)2D3 and T2DM groups (P>0.05). AIR3-5 was positively correlated with 25(OH)D and HDL-C and negatively correlated with TG, LDL-C and BMI.Conclusion The levels of 25(OH)D and AIR3-5 are decreased in patients with preliminary type 2 diabetes mellitus. The 25(OH)D level is increased and the first-phase insulin secretion function of beta cell is improved in T2DM+1,α-(OH)2D3 group. Therefore, 1α-hydroxyvitamin D3 could improve the level of 25(OH)D , the first-phase insulin secretion function of beta cell and lipid metabolism in patients with newly diagnosed type 2 diabetes mellitus, suggesting that 1α-hydroxyvitamin D3 might be beneficial for preventing diabetes mellitus and improving lipid metabolism.

type 2 Diabetes mellitus; 1,α-(OH)2D3; acute insulin response

国家自然科学基金资助项目(NO：81460168)；贵州省科学技术基金资助项目(NO：黔科合J字LKZ[2013]19)；遵义医学院博士启动基金(NO：F-374)。

高琳，女，教授，硕士生导师，研究方向：糖尿病与脂肪因子，E-mail:lgzymc@sina.com。

R587.1

A

1000-2715(2015)02-0129-04