中老年回汉族人群胰岛素抵抗及β细胞功能与脂代谢的关系

李淑亚，姜　敏，姚天宇，程羽萱，范雅洁，刘旭颖，张金玲，刘　兰，王志忠，马玉英，扈学琴，王盼盼，于晶晶，马　荣，黄　琦

1宁夏医科大学 研究生院，银川 750004

2宁夏医科大学 总医院暨生物芯片北京国家工程研究中心宁夏分中心，银川 750004

3宁夏医科大学　公共卫生学院流行病与卫生统计学系，银川 750004

4宁夏医科大学 总医院体检中心，银川 750004



·论著·

中老年回汉族人群胰岛素抵抗及β细胞功能与脂代谢的关系

李淑亚1，姜敏2，姚天宇1，程羽萱1，范雅洁1，刘旭颖1，张金玲1，刘兰3，王志忠3，马玉英4，扈学琴4，王盼盼4，于晶晶2，马荣2，黄琦2

1宁夏医科大学 研究生院，银川 750004

2宁夏医科大学 总医院暨生物芯片北京国家工程研究中心宁夏分中心，银川 750004

3宁夏医科大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系，银川 750004

4宁夏医科大学 总医院体检中心，银川 750004

摘要：目的对宁夏城市社区回汉族中老年人群的胰岛素抵抗及β细胞功能与体质量指数及血脂等影响因素进行关联性对比研究。方法选取宁夏城市地区40岁以上的社区调查者共1 000例，回汉比例1∶2。测量身高、体质量、腰围、臀围；三酰甘油 (TG)、总胆固醇(TC)、血尿酸(BUA)、血糖、胰岛素，计算体质量指数(BMI)、腰臀比(WHR)、胰岛素抵抗指数(IR)、胰岛素敏感指数(IAI)、β细胞功能指数(HBCI)。结果回族的BMI、WHR、IAI、HBCI和糖尿病的患病比例均显著高于汉族(P<0.01)，但是BUA、血糖、TC、IR均低于回族(P<0.01)。回族中TG、BMI、WHR、BUA与IR呈正相关(r分别为0.234、0.193、0.143、0.129，P<0.01)，与IAI呈负相关(r分别为-0.234、-0.193、-0.143、-0.129，P<0.01)，TC与HBCI呈负相关(r为-0.169，P<0.01)；汉族中TC、TG、BMI、WHR、BUA均与IR呈正相关(r分别为0.140、0.257、0.288、0.163、0.104，P<0.01)，与IAI呈负相关(r分别为-0.140、-0.257、-0.288、-0.163、-0.104，P<0.01)，BMI与HBCI呈负相关(r为-0.111，P<0.01)。校正性别、民族、年龄因素后，TC、TG、BMI、WHR、BUA均与IR呈正相关(r分别为0.109、0.256、0.253、0.139、0.142，P<0.01)，与IAI呈负相关(r分别为-0.109、-0.256、-0.253、-0.139、-0.142，P<0.01)，TC、BMI与HBCI呈负相关(r=-0.113，r=-0.086，P<0.01)。多元回归分析显示TG、BMI与IR、IAI独立相关(r分别为0.218、0.182、-0.218、-0.182)，TC、BMI与HBCI独立相关(r分别为-0.113、-0.086)。结论宁夏地区中老年人TC、TG、BMI、WHR、BUA和IR、IAI、HBCI的分布特征及其之间的关系存在着回汉族差异。校正性别、民族、年龄因素后，BMI、WHR、TC、TG、BUA与IR、IAI显著相关，BMI、TC与HBCI显著相关，TC、BMI可能对β细胞的分泌功能影响较大，而TG、BMI则主要与胰岛素抵抗及胰岛素敏感性相关。

关键词：胰岛素抵抗指数；β细胞功能指数；体质量指数；腰臀比；胆固醇；三酰甘油

ActaAcadMedSin，2016,38(2)：192-197

胰岛素由胰岛β细胞分泌，是人体内唯一降血糖的激素。胰岛素抵抗是指胰岛素的外周靶组织(主要为骨骼肌、肝脏和脂肪组织)对内源性或外源性胰岛素的敏感性和反应性降低，导致生理剂量的胰岛素产生低于正常的生理效应。胰岛素抵抗和胰岛β细胞分泌功能减退是2型糖尿病发病过程中重要的病理生理基础，同时胰岛素抵抗也是多种疾病，如心脑血管疾病的共同危险因素。本研究是宁夏地区首次大规模对回汉族胰岛素抵抗和β细胞功能与体质量、血脂等进行关联性对比研究；并通过分析各项调查指标与胰岛素分泌相关指数包括胰岛素抵抗指数(insulin resistance index，IR)、胰岛素敏感指数(insulin sensitivity index，IAI)和胰岛β细胞功能指数(beta cell function index，HBCI)的关系，为深入理解血脂代谢在胰岛素抵抗和β细胞分泌损伤机制中的作用、预防糖尿病及其并发症的发生发展提供依据。

对象和方法

对象采用典型的整群抽样法，选取宁夏银川市和吴忠市的5个城市社区，排除1型糖尿病患者，其中年龄在40～85岁及以上共1 000例，平均年龄为(65.61±7.6)岁；男性375例、女性625例，男女比例3∶5；汉族671例、回族329例，回汉族比例1∶2。本研究获宁夏医科大学医学伦理审查委员会批准，所有参与者均签署知情同意书。

方法研究对象取血前3 d清淡饮食，禁食10～12 h，晨起空腹抽取前臂静脉血，2 h后分离血清，进行血脂[总胆固醇(total cholesterol，TC)、三酰甘油(triglyceride，TG)]及血尿酸(blood uric acid，BUA)的测定。血脂测定：采用酶单一试剂法，根据2007年最新成人血脂异常评估血脂水平(TC：0～5.2 mmol/L，TG：0～1.7 mmol/L)；各血脂精密度；批内差<5%，批间差<6%。血清胰岛素的测定：采用放射免疫吸附法，使用天津九鼎医学生物工程有限公司生产的分析试剂盒，操作步骤严格按试剂盒说明书进行。

计算公式采用稳态模型评估法(homeostasis model assessment，HOMA)评价IR程度和胰岛β细胞功能。体质量指数(boby mass index，BMI)=体质量(kg)/身高2(m2)；胰岛素抵抗指数：IR=(空腹血糖×空腹胰岛素)/22.5；胰岛素敏感指数：IAI=1/(空腹血糖×空腹胰岛素)；胰岛β细胞功能指数：HBCI=20×空腹胰岛素/(空腹血糖-3.5)[1]。

统计学处理采用SPSS 17.0统计软件，非正态分布的资料胰岛素抵抗指数、胰岛素敏感指数、胰岛β细胞功能指数经自然对数转换为正态分布后进行分析，所有正态分布的资料均采用均数±标准差，组间比较用t检验或方差分析，运用简单相关、多变量偏相关以及逐步回归的方法分析各项指标与3种胰岛素抵抗指数的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

结果

回汉族一般情况、生化、胰岛素功能指数及糖尿病患病比例等的分布特征回族组329人，平均年龄(64.88±7.51)岁；汉族671人，平均年龄(65.97±7.64)岁。回族组的BMI大于汉族组，汉族组的BUA水平大于回族组，差异有统计学意义(P=0.000，P=0.013)，汉族人群的IR显著高于回族人群(P=0.003)，IAI、HBCI显著低于回族人群(P=0.003，P=0.000)，回族组糖尿病的患病率显著高于汉族组(P=0.000)(表1)。

回汉族各项指标间的相关性不管是回族还是汉族，TG、BMI、WHR、BUA与IR、IAI均有显著相关性，且均与IR呈正相关，与IAI呈负相关；回族组TC与IR、IAI无相关性，而汉族组TC与IR、IAI显著相关；汉族组BMI与HBCI有相关性，而回族组TC与HBCI有相关性(表2)。

校正性别、民族、年龄因素后各指标间的相关性校正性别、民族、年龄因素后，TC、TG、BMI、WHR、BUA均与IR、IAI显著相关(P<0.01)，且均与IR呈正相关(r分别为0.109、0.256、0.253、0.139、0.142)，与IAI呈负相关(r分别为-0.109、-0.256、-0.253、-0.139、-0.142)，与HBCI相关的只有TC和BMI(r=-0.113，r=-0.086)。

影响胰岛素分泌相关指数的多元回归分析分别以3种指数为应变量，TC、TG、BMI、WHR、BUA为自变量的多元回归分析显示，TG、BMI与IR和IAI独立相关(回归系数分别为0.218、0.182、-0.218、-0.182)，TC、BMI与HBCI独立相关(回归系数分别为-0.063、-0.018)。

讨论

本研究是宁夏地区首次大规模的中老年回汉族人群胰岛素相关指数的关联性对比研究。宁夏地区长期居住着生活习惯、饮食、宗教信仰、文化和遗传背景与汉族完全不同的回族少数民族，保留着比较完整的遗传隔离群，宁夏银川回族自治区中老年人多种代谢异常及某些疾病的患病水平表现出明显的民族差异[2- 5]，通过研究不同民族间存在的差异可以针对民族的不同开展针对性的防治措施。本研究通过比较分析宁夏地区的回汉族间胰岛素相关指数、血脂、体质量指数、腰臀比和血尿酸的水平以及他们之间的关系，发现回汉族间存在的差异。造成本地区民族间存在差异除了因为不同民族的遗传背景不同外，其他诸多环境因素如宗教信仰、生活习惯等的不同也是造成此种差异的主要原因[5]。汉族人群的BUA水平高于回族人群，可能与回民的风俗习惯有关，回族宗教习俗中禁饮酒、吸烟并忌讳别人在自家饮酒，由于受宗教信仰的制约，回族中约95%的男性不饮酒[5]；回族的BMI、WHR及糖尿病的患病率高于汉族，这可能与民族间的膳食结构和生活方式不同有关，如回族喜食牛羊肉和多种辅料配置的八宝盖碗茶，其中包括大量的冰糖，一般的回民家庭中都备有茶叶、糖干果等，回族老年人晨礼后有先饮茶的习惯；虽然回族的BMI、WHR高于汉族，但TC、IR并不高于汉族，而且胰岛素敏感性和β细胞功能也较汉族人群好，存在这种现象的机制尚不清楚，有待进一步研究，但也能由此反映饮食习惯等生活方式对回族人群体质量的影响较大，而并未引起血脂增高，且胰岛素抵抗和β细胞功能好于汉族，是否存在着遗传保护功能，值得在群体遗传、种族差异等方面作进一步的研究。

表 1　回汉族的一般情况、生化、胰岛素与胰岛素功能指数、糖尿病患病比例 (x-±s)

BMI：体质量指数；WHR：腰臀比；TC：总胆固醇；TG：三酰甘油；BUA：血尿酸；FBG：空腹血糖；FINS：空腹胰岛素；IR：胰岛素抵抗指数；IAI：胰岛素敏感指数；HBCI：β细胞功能指数；IR、IAI、HBCI均取自然对数后

BMI：boby mass index；WHR：waist-hip ratio；TC：total cholesterol；TG：triglyceride；BUA：blood uric aci；FBG：fasting blood glucose；FINS：fasting blood insulin；IR：insulin resistance index；IAI：insulin sensitivity index；HBCI：beta cell function index；IR，IAI，and HBCI after taking natural logarithms

表 2　回汉族血脂、体质量指数、血尿酸与胰岛素功能指数的相关分析

IR、IAI、HBCI均取自然对数后

IR，IAI，and HBCI after taking natural logarithms

本研究通过数据统计分析得出不论是回族还是汉族，TG、BMI、WHR以及BUA水平均与IR呈正相关，与IAI呈负相关；校正性别、民族、年龄因素后，TG、TC、BMI、WHR以及BUA水平均与IR、IAI相关，而与HBCI相关的只有TC和BMI；逐步回归分析显示TC、BMI与β细胞的分泌功能独立相关，而TG、BMI则与胰岛素抵抗和胰岛素敏感性独立相关，提示TC、BMI可能对β细胞的分泌功能影响较大，而TG、BMI则主要与胰岛素抵抗及胰岛素敏感性相关。这一结论与国外及国内其他地区文献报道中得出的某些结论[6- 14]相一致；TG影响胰岛素抵抗的主要原因可能为内脏TG储存增加时，经过门静脉输送到肝脏的血浆游离脂肪酸增加，血浆游离脂肪酸升高能降低胰岛素在肝脏中的作用，减少胰岛素的清除，导致肝脏胰岛素抵抗，此外，高TG与葡萄糖竞争进入细胞内，阻碍葡萄糖的氧化[15- 17]。而TC与β细胞功能相关性的报道相对较少，TC引发胰岛素β细胞功能损伤的机制目前尚不十分清楚，可能与氧化-抗氧化系统失衡有关[18]，胆固醇自身氧化及胆固醇代谢可使血中氧化型胆固醇增高，通过产生超氧离子、过氧化物等氧自由基诱导胰岛细胞凋亡并损害胰岛细胞活性，引发胰岛素分泌功能损害。

本研究胰岛素抵抗和β细胞功能用HOMA指数表示，HOMA指数是一个比较容易计算且能较好反应胰岛素抵抗程度和β细胞功能的指数，但它存在一定的缺陷，有研究显示，当血糖>10 mmol/L时，胰岛素分泌增加并非呈线性关系，HOMA指数公式未考虑到这点。胰岛素敏感性减低表现为肝及外周组织对血胰岛素浓度的作用均减少，而在HOMA指数的公式模型中对肝胰岛素敏感性及外周胰岛素敏感性也未能加以区分[19]。本研究的地点主要在城市社区，未涉及农村，并且由于受横断面调查条件的限制，对血糖、血脂未能进行二次大规模的检测，因此中老年回汉族研究人群比例不均等因素可能导致各指标的比较中存在一定偏倚，有待扩大回族样本量进一步证实。

综上，宁夏地区的中老年人中TC、TG、BMI、WHR、BUA和IR、IAI、HBCI的分布特征及其之间的关系存在着回汉族差异。在校正性别、民族、年龄后，TC、BMI可能对β细胞的分泌功能影响较大，而TG、BMI则主要影响胰岛素抵抗及胰岛素敏感性。可以把这些研究结果应用到宁夏地区回汉族的2型糖尿病健康教育管理工作中，对不同的民族开展针对性的防治措施，并通过对这些简单易获取指标的检测，指导人们改变不合理的膳食结构和生活习惯，适当地进行体育锻炼，避免脂肪-糖代谢异常，对降低糖尿病、冠心病等疾病的患病率以及并发症的发生，具有一定的社会及经济意义。

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Association of Insulin Resistance and β Cell Function with Lipid Metabolism in Middle-aged and Elderly Hui and Han Populations

LI Shu-ya1，JIANG Min2，YAO Tian-yu1，CHENG Yu-xuan1，FAN Ya-jie1，LIU Xu-ying1，ZHANG Jin-ling1，LIU Lan3，WANG Zhi-zhong3，MA Yu-ying4，HU Xue-qin4，WANG Pan-pan4，YU Jing-jing2，MA Rong2，HUANG Qi2

1Graduate School of Ningxia Medical University，Yinchuan 750004，China

2General Hospital of Ningxia Medical University，National Engineering Research Center for Beijing Biochip Technology，Sub-center in NingXia，Yinchuan 750004，China

3Department of Epidemiology and Biostatistics，School of Public Health of Ningxia Medical University，Yinchuan 750004，China

4Health Examination Center，General Hospital of Ningxia Medical University，Yinchuan 750004，China

ABSTRACT：ObjectiveTo explore the association of insulin resistance and β cell function with lipid metabolism in middle-aged and elderly Hui and Han populations. MethodsA total of 1 000 subjects age over 40 years were recruited from five urban communities in Yinchuan and Wuzhong cities of Ningxia. The composition ratio between Hui and Han nationality was 1∶2. A questionnaire-based survey was performed. Physical examinations were carried out to measure the height，body mass，waistline，and hipline. The levels of triglyceride (TG)，total cholesterol (TC)，blood uric acid (BUA)，fasting blood glucose and insulin were measured. The boby mass index (BMI)，waist-hip ratio (WHR)，and secretion related index including insulin resistance index (IR)，insulin sensitivity index (IAI)，and beta cell function index (HBCI) were calculated. ResultsThe BMI，WHR，IAI，HBCI，and the prevalence rate of diabetes in Hui nationality were significantly higher than those in Han nationality (P<0.01). The levels of BUA，fasting blood glucose，TC，and IR in Han nationality were significantly lower than those in Hui nationality (P<0.01). In Hui populations，TG，BMI，WHR，and BUA were positively correlated with IR (r=0.234，r=0.193，r=0.143，and r=0.129，respectively；P<0.01) and were negatively correlated with IAI (r=-0.234，r=-0.193，r=-0.143，r=-0.129，respectively；P<0.01)，whereas TC was negatively correlated with HBCI (r=-0.169，P<0.01). In Han populations，TC，TG，BMI，WHR，and BUA were positively correlated with IR (r=0.140，r=0.257，r=0.288，r=0.163，r=0.104，P<0.01) and negatively correlated with IAI (r=-0.140，r=-0.257，r=-0.288，r=-0.163，and r=-0.104，P<0.01)，whereas BMI was negatively correlated with HBCI (r=-0.111，P<0.01). After the influential factors such as gender，nationality，and age were adjusted，the TC，TG，BMI，WHR，BUA levels were positively correlated with IR (r=0.109，r=0.256，r=0.253，r=0.139，and r=0.142，P<0.01) and negatively correlated with IAI(r=-0.109，r=-0.256，r=-0.253，r=-0.139，and r=-0.142，P<0.01). TC and BMI were negatively correlated with HBCI (r=-0.113，r=-0.086，P<0.01). TG and BMI were independently associated with IR and IAI (r=0.218，r=0.182，r=-0.218，r=-0.182)，while TC and BMI were independently associated with HBCI (r=-0.113，r=-0.086). ConclusionsThe distributions of TC，TG，BMI，WHR，BUA，IR，IAI，and HBCI differ between Han and Hui populations. The development of insulin resistance is closely related with the increased levels of TC，TG，BMI，WHR，and BUA. However，the HBCI increases with the increased level of TC and BMI. TG and BMI may be related with insulin resistance. Also，TC and BMI may affect the secretion function of β cells.

Key words：insulin resistance index；beta cell function index；body mass index；waist-to-hip ratio；cholesterol；triglyceride

(收稿日期：2015- 07- 01)

Corresponding author：JIANG MinTel：0951- 6744181，E-mail：minjiang_nx@163.com

DOI：10.3881/j.issn.1000- 503X.2016.02.012

中图分类号:R446.11+2；R587.1

文献标志码:A

文章编号：1000- 503X(2016)02- 0192- 06

通信作者：姜敏电话：0951- 6744181，电子邮件：minjiang_nx@163.com

基金项目：国家自然科学基金(81160049)Supported by the National Natural Sciences Foundation of China(81160049)