2型糖尿病合并冠心病患者蛋白酪氨酸磷酸酶1B水平的分析研究

王亮 张高生 刘安宁 陈利灵 王亚兰 印章

近些年来，随着经济高速发展和工业化的加速进程、人民生活水平提高、人口老年化和生活方式的改变，糖尿病患病率呈显著上升趋势，成为继肿瘤、心脑血管疾病之后的另外一个严重危害人民健康的慢性非传染性疾病，2010年在全国范围内开展的一项采用美国糖尿病学会（ADA）的诊断标准，即对血糖和糖化血红蛋白（glycosylated hemoglobin，HbA1c）进行糖尿病联合诊断标准的流行病学调查，结果显示我国成人中糖尿病患病率为11.6%，患病人群中2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）占90%以上[1]。冠心病（coronary heart disease，CHD）是T2DM主要大血管并发症，T2DM合并CHD是糖尿病患者死亡的主要原因。蛋白酪氨酸磷酸酶 1B（protein tyrosine phosphatase 1B，PTP1B）是一种非跨膜性磷酸酶，主要调控细胞的生长代谢、基因转录、细胞迁移、免疫应答等，目前认为PTP1B与肿瘤明显相关，在多种肿瘤中存在异常表达[2]。PTP1B与T2DM合并CHD的关系尚未见报道，本研究检测PTP1B在T2DM及T2DM合并CHD患者外周血中的表达水平，探讨其相互之间的关系为临床治疗提供理论依据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2015年10月-2016年9月在长江大学附属医院仙桃市第一人民医院内分泌科及心血管内科病房新诊断和既往确诊的2型糖尿病患者92例，其中男44例，女48例。纳入标准：所有入选患者均符合1999年世界卫生组织（WHO）的糖尿病诊断标准[3]，合并冠心病患者均符合2007年我国《慢性稳定型心绞痛诊断与治疗指南》诊断标准，经冠状动脉造影证实至少有一支冠状动脉内径狭窄≥50%，对发病年龄较轻、症状明显的患者需行胰岛素自身抗体（insulin autoantibody，IAA）、胰岛细胞自身抗体（isletcell autoantibodies，ICA）、谷氨酸脱羧酶抗体（glutamicacid decarboxylaseantibody，GAD-Ab）检测排除1型糖尿病。排除标准：所有患者均排除糖尿病急性并发症、肿瘤、感染、自身免疫性疾病、特殊类型糖尿病、肝肾功能损害等严重其他系统疾病及近3个月使用胰岛素者。其中，单纯糖尿病患者50例（DM组），2型糖尿病合并冠心病患者42例（DM+CHD组）。另选同期来自本院行健康体检的38例健康体检者设为对照组（NC组）。纳入标准：患者均无糖尿病家族史，近期无感染史及胸闷等心绞痛临床表现，空腹血糖＜6.1 mmol/L，75 g口服葡萄糖耐量试验（OGTT）2 h血糖 ＜7.8 mmol/L，HbA1c（4.02±1.17）%，心电图检查无异常。排除标准：患者均排除肿瘤、肝肾疾病、脂代谢疾病，心血管疾病及内分泌疾病等其他系统疾病。本研究经医院伦理委员会批准后，所有受试者均签署知情同意书。

1.2 方法 受试者采血前1 d禁食高脂饮食，禁食12 h后，于第2天清晨空腹采集肘静脉血，检测空腹血糖（FPG）、馒头餐后 2 h 血糖（2 h PG）、HbA1c、空腹胰岛素（FINS）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG），血生化采用本院检验科美国Beckman Coulter公司AU5800型全自动生化分析仪检测，HbA1c测定采用高压液相法，试剂盒购自美国Bio-Rad公司，FINS测定采用放射免疫法，试剂盒采用中国原子能科学研究院药盒。其中5 mL室温静置 2 h 后以 1 500 r/min 离心 10 min 取上清液置于-40 ℃冰箱低温保存待检，采用双抗体夹心酶联免疫吸附法（ELISA）以同一批号试剂检测血清中PTP1B水平，PTP1B ELISA试剂盒购自美国R&D公司，按试剂盒说明书操作。由专人测量身高、体重，计算体质指数（body mass index，BMI），BMI计算公式为体重（kg）/身高（m2）。以稳态模型胰岛素抵抗指数（homeostasis model assessment for insulin resistance，HOMA-IR）评价胰岛素抵抗，HOMA-IR=FPG×FINS/22.5。

1.3 统计学处理 采用SPSS 16.0统计软件处理数据，计量资料以（±s）表示，两两比较采用t检验，多组间差异比较采用方差分析，相关性分析采用Pearson相关分析；计数资料以率（%）表示，比较采用 字2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组的基线资料比较 DM组男21例，女29例； 年 龄 38～71岁， 平 均（53.6±10.1） 岁。DM+CHD组男23例，女19例；年龄41～69岁，平均（57.4±9.8）岁。NC组男17例，女21例；年龄43～64岁，平均（54.2±8.7）岁。三组间性别、年龄一般资料比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

2.2 三组间各项临床指标的比较 DM组的临床指标 FPG、2 h PG、HbA1c、BMI、TC、TG、FINS、HOMA-IR、PTP1B均高于NC组，比较差异均有统计学意义（P＜0.05）。DM+CHD组的临床指标BMI、HOMA-IR、PTP1B均高于DM组，比较差异均有统计学意义（P＜0.05），其他指标 TG、FPG、2 h PG、HbA1c、FINS比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 三组间各项临床指标的比较（±s）

表1 三组间各项临床指标的比较（±s）

组别 FPG（mmol/L） 2 h PG（mmol/L） HbA1c（%） BMI（kg/m2） TC（mmol/L）NC组（n=38） 5.51±0.42 6.13±0.39 4.02±1.17 21.84±1.97 4.06±0.72 DM 组（n=50） 8.23±1.74 13.38±3.93 8.64±1.57 24.14±3.26 5.14±1.47 DM+CHD 组（n=42） 8.75±1.91 14.16±4.01 9.03±1.49 27.84±3.77 5.21±1.53 t1值 9.42 11.31 15.20 3.85 4.16 P1值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 t2值 1.37 0.94 1.21 5.05 0.22 P2值 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05

表1（续）

2.3 相关性分析结果 DM+CHD组患者PTP1B水平和 BMI（r=0.52，P＜0.05）、HOMA-IR（r=0.64，P＜0.05）呈正相关。

3 讨论

CHD是冠状动脉管腔狭窄或阻塞，导致心肌缺血、缺氧而引起的心脏病，亦称缺血性心肌病，是世界上最常见的死亡原因之一，其病理基础是动脉粥样硬化（Atheromatosis，AS），2型糖尿病患者AS程度明显高于健康人[4]，合并CHD的发病率是非糖尿病患者的4倍[5]，2型糖尿病被视为CHD的等危症，导致冠心病的发生是多因素的，Stern[6]早在1995年即提出“共同土壤”学说，认为胰岛素抵抗（insulin resistance，IR）是T2DM与CHD的共同发病基础，两者之间存在着潜在的联系。IR不仅在从糖耐量正常到糖尿病的病变过程中起着关键作用，还是心血管病变危险因子之一[7]。

PTP1B属于蛋白质酪氨酸磷酸酶家族，最初从人胎盘蛋白提取物中分离出来，是第一个被发现并纯化的哺乳动物PTP[8]，在人体多种组织细胞中广泛表达，其可以催化酪氨酸脱去磷酸基团，特别在胰岛素作用的靶细胞（脂肪细胞、肝、骨骼）中过量表达，人类PTP1B基因定位于人20号染色体q13.1～13.2，此基因区域与肥胖症和胰岛素抵抗相关[9]，临床研究表明约有75%的肥胖症患者存在不同程度的胰岛素抵抗，既往研究发现PTP1B可独立调节胰岛素信号及整合后的信号，激活的胰岛素受体可使PTP1B的酪氨酸残基磷酸化，同时PTP1B又能使胰岛素受体底物去磷酸化，减弱甚至终止胰岛素信号转导，与胰岛素抵抗有关[10]，被认为是胰岛素信号转导的负调节因子。动物实验发现剔除PTP1B的小鼠即使经过一段时间致肥胖饮食喂养，也没有出现肥胖或胰岛素抵抗症状，小鼠的胰岛素敏感性显著增强，而在小鼠的肝脏重新表达PTP1B后，增强的胰岛素敏感性又显著减弱，验证了PTP1B与胰岛素介导的胰岛素受体酪氨酸磷酸化的关系[11]，表明PTP1B在胰岛素信号通路中起着关键性作用。最近的研究显示PTP1B可通过ROS-NF-κB途径在肥胖诱导的内质网应激过程中发挥重要作用，而肥胖诱导的内质网应激是导致胰岛素抵抗的重要原因之一[12]。肥胖症患者通过减轻体重后，胰岛素敏感性增强，其脂肪组织中的PTP1B活性也出现相应的下降。此外脂代谢异常是T2DM与CHD的共同特征，PTP1B与脂代谢密切相关。赵勇等[13]的研究发现IR大鼠中PTP1B表达量明显增加，过量表达PTP1B的大鼠细胞中胆固醇调节元件结合蛋白-1a（sterol regulatory element binding protein，SREBP-1a）和-1c的mRNA和启动子的含量增加，使脂肪酸合酶的mRNA增多，磷酸酶2A的活性增强，所以PTP1B通过磷酸酶2A活性的调节使SREBP-1表达增强，从而调节肝脏脂肪餐后高甘油三酯血症，PTP1B在肝脏的过量表达可使低密度脂蛋白增加，引起脂代谢异常[14-16]。除此之外，对PTP1B进行抑制可降低下丘脑AMP活化蛋白激酶的活性，阻碍了功能性特异性AMP活化蛋白激酶在周围组织中的激活，促进了瘦肉生长和能量的消耗，可能是PTP1B控制肥胖的作用结果[17]。本研究结果显示，2型糖尿病患者BMI、HOMA-IR及PTP1B水平高于正常对照组，此外合并冠心病的糖尿病患者较单纯糖尿病患者升高更为明显，提示2型糖尿病的主要特征是IR，2型糖尿病合并冠心病的过程中，IR起着重要的作用，PTP1B参与了IR的过程。相关性分析结果显示，PTP1B和BMI、HOMA-IR呈正相关，与宋丹等[18]研究结果一致，PTP1B水平的增高与肥胖及胰岛素抵抗增加有关，而肥胖是AS的重要危险因素[19]，PTP1B可能在冠状动脉粥样硬化的发病机制中起着重要作用。

综上所述，PTP1B与胰岛素抵抗密切相关，在2型糖尿病合并冠心病的发生发展中起到协同促进作用，PTP1B对2型糖尿病合并冠心病的影响是通过增加胰岛素抵抗、影响肥胖等多方面作用而实现的，PTP1B可以作为早期检测指标预测2型糖尿病合并冠心病的风险，同时PTP1B特异性抑制剂可通过改善胰岛素敏感性而成为治疗糖尿病的新靶点[20]。

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