2型糖尿病患者血清Irisin水平及其与临床代谢参数的相关性*

赵秀伟任伟

2型糖尿病患者血清Irisin水平及其与临床代谢参数的相关性*

赵秀伟①任伟①

目的：探讨2型糖尿病（T2DM）患者血清鸢尾素（Irisin）水平与临床代谢参数的相关性，旨在为阐明其作用机制和临床治疗提供参考。方法：选取2015年1-9月本院收治的T2DM患者96例作为T2DM组，另选取同期健康志愿者60例作为对照组，比较两组一般临床资料、骨骼肌量、体脂肪量、体脂百分比（BFR）、实验室临床代谢指标，采用Pearson相关分析探讨血清Irisin与各临床代谢参数的关系，多元线性回归分析影响血清Irisin的独立相关因子。结果：T2DM组收缩压（SBP）、体脂肪量、甘油三酯（TG）、游离脂肪酸（FFA）、空腹血糖（FBG）、餐后2 h血糖（2 h BG）、糖化血红蛋白（HbA1c）、空腹胰岛素（FINS）、胰岛素分泌指数（HOMA-β）、胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）均高于对照组，血清Irisin低于对照组，比较差异均有统计学意义（P＜0.05）；血清Irisin与腰臀比（WHR）、HOMA-β、HOMA-IR均呈负相关性（r=-0.297～-0.592，P＜0.05或P＜0.01），与HbA1c呈正相关性（r=0.270，P＜0.05）；经多元线性回归分析，WHR、HOMA-IR是血清Irisin的独立负影响因子。结论：T2DM患者血清Irisin水平降低，WHR、HOMA-IR是其独立负影响因子，Irisin可能参与了T2DM糖脂代谢紊乱及组织器官损伤的发生发展过程。

2型糖尿病； 血清鸢尾素； 胰岛素抵抗； 相关性

First-author's address：People's Hospital of J iaxiang County，J iaxiang 272400，China

近年来研究发现，骨骼肌具有某些内分泌功能，所分泌多种细胞因子和多肽在促进组织细胞间相互作用、保持机体代谢平衡等方面具有重要的作用［1］。自2012年Spiegelman实验室首次报道并命名鸢尾素（Irisin）以来，Irisin迅速成为代谢性疾病领域的研究热点［2］。截至目前，关于2型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus，T2DM）患者血清Irisin与临床代谢参数的研究尚不多见，故本文探讨了T2DM患者血清Irisin水平及其与临床代谢参数的相关性，旨在为阐明Irisin在T2DM中的作用机制和寻找临床治疗的新靶点提供参考，现报道如下。

1　资料与方法

1.1一般资料 选取2015年1-9月于本院内分泌科门诊和住院的96例患者作为T2DM组，纳入标准：临床表现与血糖检查结果均符合2011年版美国糖尿病协会（ADA）关于T2DM的诊断标准［3］。排除标准：（1）妊娠糖尿病、药物、胰腺外分泌病及内分泌疾病引起的继发性糖尿病；（2）感染性疾病、急性并发症和/或伴发症、各种应激状况及肿瘤；（3）严重的心肝肾疾病、血液系统疾病、免疫系统疾病；（4）其他明确原因的肢体运动功能障碍或可能影响临床代谢参数的其他疾病。另选择同期于本院体检中心对年龄进行控制选取健康体检志愿者60例作为对照组。本研究经本医院伦理委员会批准，所有受试对象均自愿参加本研究并签署知情同意书。

1.2检测指标

1.2.1一般项目 于清晨空腹安静状态下，由专业人员测定受试者身高（脱鞋）、体重（脱外衣和鞋，着单衣）、腰围、臀围、血压等，计算体质量指数（BMI）和腰臀比（WHR）。

1.2.2骨骼肌量、体脂肪量、体脂百分比 采用INBODY S10型人体成分分析仪测定受试者的骨骼肌量、体脂肪量、体脂百分比（BFR）。

1.2.3实验室检测指标 于入院次日清晨或体检当日空腹状态下抽取肘静脉血5 mL，枸橼酸钠抗凝，3000 r/min离心分离血清，分装4管，-80 ℃冰箱保存，集中待检。检测项目如下：（1）采用美国Beckman Coulter公司DXC800型全自动生化分析仪检测：空腹血糖（FBG）、餐后2 h（2 h BG）血糖、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、游离脂肪酸（FFA）、谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、尿素氮（BUN）、肌酐（SCr）及尿酸（UA）；（2）采用HLC-723G7型日本东曹全自动糖化血红蛋白分析仪以高压液相法测定糖化血红蛋白（HbA1c）；（3）采用放射免疫法测定空腹胰岛素（FINS），胰岛素分泌指数（HOMA-β）=20×FINS/ （FPG-3.5），稳态模型评估法的胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）=FPG×FINS/22.5；（4）采用酶联免疫吸附试验（ELISA法）检测血清Irisin水平，试剂盒购自美国Aviscera生物科技公司，试剂盒灵敏度为1.29 ng/mL，可测浓度区间0.1～1000.0 ng/mL，批间和批内变异系数（CV）分别控制在4%～8%和8%～10%。

1.3统计学处理 使用SPSS 19.0软件对数据处理进行统计分析，计量资料以（±s）表示，分析前先进行正态性检验和方差齐性检验，对于方差齐性者，比较采用t检验，对两个正态分布的连续变量间相关关系检验采用Pearson直线相关分析，影响血清Irisin水平的独立相关因子采用多元线性回归分析，所有统计均为双侧检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1两组一般资料比较 T2DM组SBP和体脂肪量均高于对照组，比较差异均有统计学意义（t=5.02、4.67，P＜0.05）；两组受试者性别构成、年龄分布、身高、体重、BMI、腰围、臀围、WHR、骨骼肌量、BFR及DBP比较差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1　两组受试者一般临床资料比较（±s）

表1　两组受试者一般临床资料比较（±s）

组别　性别 例　年龄（岁）　身高（cm）　体重（kg）　BMI（kg/m2）　SBP（mm Hg）DBP（mm Hg）男女T2DM组（n=96）　58　38　52.5±7.5　159.75±6.52　59.52±7.80　24.20±1.73　130.66±16.22*　81.30±10.52对照组（n=60）　37　23　51.9±6.8　161.10±7.33　60.15±8.23　23.92±2.05　119.25±6.03　79.03±7.71

续表1

2.2两组实验室指标比较 T2DM组TG、FFA、FBG、2 h BG、HbA1C、FINS、HOMA-β 及HOMA-IR均高于对照组，两组比较差异均有统计学意义（t=4.29～6.31，P＜0.05或P＜0.01），而血清Irisin水平低于对照组，两组比较差异均有统计学意义（t=4.76，P＜0.05）；两组TC、LDL-C、HDL-C、ALT、AST、BUN、SCr、UA比较差异均无统计学意义（t=0.00～0.75，P＞0.05），见表2。

表2　两组实验室指标比较（±s）

表2　两组实验室指标比较（±s）

组别　TC（mmol/L）　TG（mmol/L）　LDL-C（mmol/L）　HDL-C（mmol/L）　FFA（mmol/L）T2DM组（n=96）　5.46±1.21　2.36±0.56*3.15±0.65　1.31±0.24　0.60±0.23*对照组（n=60）　5.35±1.17　1.35±0.43　3.09±0.59　1.32±0.20　0.39±0.19

续表2

续表2

2.3相关性分析 对T2DM组患者血清Irisin水平与其他临床代谢参数间进行Pearson相关分析，结果显示T2DM组患者血清Irisin水平与WHR、2 h BG、HOMA-β及HOMA-IR呈负相关性（r=-0.297～-0.592，P＜0.05或P＜0.01），与HbA1c呈正相关性（r=0.270，P＜0.05）， 而 与BMI、SBP、DBP、TC、TG、LDL-C、HDL-C、FFA、ALT、AST、BUN、SCr、UA、FBG及FINS无明显相关性（r=-0.10～-0.200，P＞0.05），见表3。

表3　T2DM组患者血清Irisin水平与临床代谢参数间的相关性

续表3

续表3

2.4Irisin的危险因素分析 以T2DM组患者血清Irisin为 因 变 量（Y）， 以BMI、WHR、SBP、HDL-C、ALT、SCr、2 h BG、HbA1c、HOMA-β、HOMA-IR为自变量（X），进行多元线性回归分析，可见在排除血压、血脂、血糖及肝肾功能等代谢参数影响后，WHR和HOMA-IR是血清Irisin的独立负影响因子，见表4。

表4　Irisin的危险因素分析

3　讨论

“适量运动”是糖尿病治疗“五驾马车”的重要内容之一，适量运动能使多种器官受益，如提高胰岛素的敏感性，但其介导介质、作用机制等在较长时间内未能得以阐明。研究者在对骨骼肌的深入研究中发现，它还具有一定的内分泌功能，是一种非传统的内分泌组织，可以分泌多种细胞因子，这些细胞因子被称为肌因子（myokin），具有增加能量代谢、改善身体组分、调节胰岛素敏感性等作用。2012年Spiegelman实验室的相关学者等发现和报道了一种新的肌因子-Irisin，他们以希腊女神Iris命名了该激素，中文多翻译为“鸢尾素”，由此“PGC-1α-FNDC5-Irisin轴”为能量代谢稳态机制的研究奠定了理论基础［4］。机体运动可诱导骨骼肌表达过氧化物酶体增殖活化受体γ共激活因子-1α （PPARγ coactivator 1 alpha，PGC-1α）， 促 进 其下游分子Ⅲ型纤连蛋白结构域5（fibronectin type Ⅲdomain containing protein 5，FNDC5）的裂解，FNDC5经剪切转变为Irisin。Irisin的序列在种属间高度保守，人和小鼠的Irisin氨基酸序列完全相同［5］。Irisin通过血液循环作用于皮下白色脂肪组织（White adipose tissue，WAT）并将其转化为具有分解代谢脂肪特征的棕色脂肪组织（Brown adiposetissue，BAT），通过诱导解偶联蛋白-1（uncoupling protein 1，UCP1）将线粒体内氧化所产生的能量以热能的形式释放，加快新陈代谢，进而满足机体运动后带来的能量负荷［6］。相关基础研究表明，毫微摩尔级水平的Irisin能使体外培养的白色脂肪细胞UCP1表达上调50余倍。值得注意的是，Irisin并非仅来源于骨骼肌，皮肤结缔组织及心肌、肝脏、肾脏和外围髓鞘（神经鞘）等也可释放Irisin，而骨骼肌所产生的Irisin也只是一部分释放到血液中［7-8］。Irisin不仅能够显著增加机体能量输出而改善肥胖状态，新近研究发现Irisin还具有调节炎症/抗炎反应平衡、降低胰岛素抵抗及提高胰岛素敏感性等作用。在调节炎症/抗炎反应平衡方面，研究认为Irisin是通过上调CD206、白细胞介素-10（IL-10）表达，下调瘦素（Leptin）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）表达而实现的［9］。特定的动物模型研究显示，肌注Irisin能够降低实验动物的BMI，改善饮食诱导的胰岛素抵抗，并延长了预期寿命，且未见明显的副作用，深入分析认为Irisin可促进骨骼肌细胞内的自噬作用，增加骨骼肌的胰岛素敏感性，提高其对葡萄糖的代谢能力［10］。

本研究结果显示，T2DM组患者血清Irisin水平与WHR、2 h BG、HOMA-β、HOMA-IR呈负相关性，与HbA1c呈正相关性，与文献［11-13］的研究结果是基本一致的。在部分代谢参数的相关性方面，文献甚至存在相反的结论，如Choi等［14］研究认为血清Irisin水平与HbA1C呈负相关性，分析其原因可能与HbA1C具有低敏感性、高度特异性及年龄、种族、地理差异有关。在Irisin水平与BMI的相关性方面，不同的研究也存在结论相悖的情况，如Timmous等［15］认为两者无相关性，Choi等的认为两者呈负相关，Moreno-Navarrete等［16］对Irisin在组织中的分布进行深入研究发现：Irisin在皮下和内脏等脂肪组织中的表达水平与BMI呈负相关，而肌肉中的Irisin与BMI呈正相关，由此可见机体脂肪和肌肉中Irisin含量可能是一个混杂因素，由此可以解释上述结果相悖的原因，可能是未对体内肌肉含量进行校正。本研究经多元线性回归分析排除干扰因素的影响后，WHR和HOMA-IR是血清Irisin的独立负影响因子，这与文献［17-20］的结果是一致的。

综上所述，T2DM患者血清Irisin水平降低，WHR和HOMA-IR是其独立负影响因子，Irisin可能参与了T2DM糖脂代谢紊乱及组织器官损伤的发生发展过程，这也有望为T2DM的临床治疗提供新的靶点和思路。

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Serum Irisin Levels in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus and Correlation with Metabolism Parameters

ZHAO Xiu-wei，REN Wei.

Medical Innovation of China，2016，13（19）：091-095

Objective：To explorer the serum Irisin levels in patients with type 2 diabetes mellitus （T2DM）and correlation with metabolism parameters，aim to provide reference to clarify its mechanism and clinical treatment.Method：From January to September 2015，96 cases of T2DM in our hospital were selected as the T2DM group and 60 healthy volunteers were selected as the control group，the general clinical data，skeletal muscle mass，body fat mass，body fat percentage （BFR） and laboratory clinical metabolic indexes of two groups were compared.Pearson correlation analysis was used to study the relationship between serum Irisin and clinical metabolic parameters，multiple linear regression analysis was used to analyze the independent correlation factors of serum Irisin.Result：The systolic blood pressure （SBP），body fat，triglyceride （TG），free fatty acid （FFA），fasting blood glucose （FBG），meal after 2 h blood glucose （2 h BG），glycosylated hemoglobin （HbA1c），fasting insulin （fins），insulin secretion index （HOMA-β） and insulin resistance index （HOMA-IR） of T2DM group were higher than the control group，serum Irisin was lower than the control group，the differences were statistically significant（P＜0.05）.Serum Irisin and waist hip ratio （WHR），HOMA-β，HOMA-IR were negatively correlated （r=-0.297～-0.592，P＜0.05 or P＜0.01），HbA1c was positively correlated （r=0.270，P＜0.05）. By multiple linear regression analysis，HOMA-IR and WHR were independent negative influence factors of serum Irisin.Conclusion：Serum Irisin level is decreased in patients with T2DM，WHR and HOMA-IR are independent negative influence factors on it，so Irisin may be involved in the development of metabolism disorders and tissue organ damage.

Type 2 diabetes mellitus； Irisin； Insulin resistance； Correlation

10.3969/j.issn.1674-4985.2016.19.026

济宁市科技发展计划项目（2015-57）

①山东省嘉祥县人民医院 山东 嘉祥 272400

赵秀伟

2016-02-24） （本文编辑：李颖）