血清3-硝基酪氨酸在2型糖尿病患者体内的变化及与代谢指标的关系

禹远航，李志红，李娜，乔普丹，张圆圆，李宝新

1.河北医科大学研究生院，河北石家庄 050000；2.保定市第一中心医院内分泌科，河北保定 071000

近年来我国糖尿病患病人数显著增加，给个人和国家带来了沉重的经济负担[1]。糖尿病是由胰岛素分泌和（或）利用障碍所引起的慢性代谢性疾病，常表现为多饮、多尿、多食、无明显诱因体质量减轻症状，其中2 型糖尿病（type 2 diabetes mellitus, T2DM）患者约占糖尿病人群的90% 以上[2]。胰岛素抵抗是指正常的葡萄糖耐量通过机体以高于正常的血胰岛素释放水平来维持，机体胰岛素处理葡萄糖的能力减低。T2DM 患者往往伴有或轻或重的胰岛素抵抗，甚至有些患者在确诊T2DM之前就已经存在或轻或重的胰岛素抵抗[3]。3-硝基酪氨酸（3-Nitrotyrosine, 3-NT）是由游离酪氨酸或蛋白质酪氨酸残基通过体内运行的硝化途径产生的蛋白质硝化产物，它的积累反映了氧化剂形成和抗氧化防御机制之间的失衡，是氧化应激和蛋白质氧化损伤的标志物之一[4-5]。有研究表明氧化应激在T2DM 的发病过程中扮演着重要角色[6]，但3-NT 在T2DM 患者血清中的水平变化及与胰岛素抵抗的关系尚无具体研究。因此本研究选取2020 年1 月—2022 年12 月保定市第一中心医院内分泌科收治的46 例T2DM 患者及44 例健康体检人群作为研究对象，检测血清3-NT 水平，并分析其与各临床指标的相关性，旨在为进一步研究T2DM 的发病机制与诊疗提供有价值的参考依据。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择本院内分泌科收治的46 例T2DM 患者作为研究对象（T2DM 组），其中男25 例，女21 例；年龄18～75 岁，平均（55.96±6.92）岁。另选取同期于本院体检科体检的44 例健康人群作为正常对照组（NC组），其中男21 例，女23 例；年龄18～75 岁，平均（54.52±8.17）岁。两组一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。本研究经本医院医学伦理委员会批准(伦理批号：快[2021]023 号)，所有研究对象及家属均签署知情同意书。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：（1）符合1999 年世界卫生组织T2DM 诊断标准之一[7]：①有多饮、多尿、多食，无明显诱因体质量减轻“三多一少”症状，并且随机静脉血血糖≥11.1 mmol/L；②至少8 h 内无热量摄入后的空腹血糖（fasting plasma glucose, FPG）≥7.0 mmol/L；③口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test,OGTT）后餐后2 h 血糖（2-hour postprandial blood glucose, 2 hPG）≥11.1 mmol/L。（2）无糖尿病症状：符合上述标准之一者，在另一天重复上述检查，仍符合3 条标准之一者即可确诊。

排除标准：①合并严重心、脑、血液系统等疾病者；②伴严重肝肾功能异常者；③精神障碍者。

1.3 方法

依据入院病历收集研究对象性别、年龄、体质量、入院收缩压（systolic blood pressure, SBP）、入院舒张压（diastolic blood pressure, DBP）等资料，并计算体质指数（body mass index, BMI），公式（BMI=体质量/身高2）。所有受试者均禁食8～10 h，于次日8：00 时抽取外周静脉血标本。用离心机以转速4 000 r/min 离心5 min，后收集上层血清标本10 mL，将标本分成两等分，存于-80℃冰箱中备用，分别用于血清生化指标测定和血清3-NT 的水平测定。采用日本日立全自动生化分析仪（7170）进行血清一般生化指标检测，其中包括测定总胆固醇（total cholesterol, TC）、三酰甘油（triacylglycerol, TG）、丙氨酸氨基转移酶（alanine aminotransferase, ALT）及血肌酐（serun creatinine, Scr）血清水平。采用日本爱科来糖化血红蛋白分析仪（HA-8180）测定受试者血清糖化血红蛋白（glycated hemoglobin, HbA1c），德国罗氏全自动化学发光分析仪（e-601）、C 肽分析仪测定受试者空腹胰岛素（fasting insulin, FINS）及C 肽水平，并通过公式（HOMA-IR=FPG×FINS/22.5）计算稳态模型-胰岛素抵抗指数（homeostatic model assessment of insulin resistance, HOMA-IR）。严格按照购自武汉云克隆科技股份有限公司（Cloud-Clone Crop）酶联免疫吸附试剂盒说明书进行操作，采用双抗体夹心酶联免疫吸附双抗体夹心测定法定量测定3-NT 血清水平。3-NT 有效检测范围3.70～300.00 ng/mL，批内变异系数均＜10%，批间变异系数均＜12%。

1.4 观察指标

①比较正常体检人群与T2DM 患者一般临床资料、血清生化指标及3-NT 水平；②比较T2DM 组患者血清3-NT 与一般临床资料及各生化指标之间的差异；③分析血清3-NT 与各临床指标之间的相关性。

1.5 统计方法

采用SPSS 25.0 统计学软件对数据进行分析。正态分布的计量资料以（±s）表示，两组间比较采用独立样本t检验，不符合正态分布的计量资料以四分位数间距［M(P25～P75)］表示，组间比较采用秩和检验。计数资料采用例数（n）和率表示，组间差异比较进行χ2检验。采用Spearman 相关性分析探讨3-NT 与各指标之间的相关性。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组研究对象3-NT 表达水平及血清学相关指标比较

NC 组和T2DM 组间DBP、TC、ALT、Scr 比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。与NC 组比较，T2DM 组BMI、SBP、TG、FPG、HbA1c、HOMA-IR、C 肽、FINS、3-NT 水平均明显升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 两组研究对象一般资料及化验指标比较(±s)

表1 两组研究对象一般资料及化验指标比较(±s)

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2.2 血清3-NT 与各指标差异性比较

依据本研究实际测定结果，将T2DM 组血清3-NT 水平以中位数分为高（A）低（B）两组，两组间性别、年龄、TC、TG、ALT、Scr、FINS 比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。与血清3-NT 水平较低组比较，水平较高组BMI、SBP、DBP、FPG、HbA1c、C 肽、HOMA-IR 水平均明显升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

2.3 血清3-NT 与各指标Spearman 相关性分析

经Spearman 相关性分析显示，血清3-NT 水平与BMI、SBP、DBP、FPG、HbA1c、C 肽、HOMA-IR 水平呈正相关（P＜0.05），而与TC、TG、ALT、Scr、FINS指标无明显相关性（P＞0.05）。见表3。

表3 血清3-NT 与各指标Spearman 相关分析

3 讨论

我国成人糖尿病患病率已达11.2%，其中以T2DM 为主，T2DM 是以胰岛素抵抗和β 细胞功能进行性衰竭为特征的慢性代谢性疾病[8]，随着病情的发展人民的生活质量受到了严重影响。近年来研究发现氧化应激与T2DM 的发生、进展密切相关[9]。因此在氧化应激相关因子中寻找T2DM新的血清学标志物，有利于进一步探讨T2DM 的发病机制，为研究T2DM 预防及治疗提供新思路。本文通过对健康人群、单纯T2DM 患者血清3-NT水平的检测，研究该指标在T2DM 患者血清中的变化及其影响因素，为今后临床诊治T2DM 提供新线索。

氧化应激是指机体活性氧（reactive oxygen species, ROS）的产生和中和ROS 的抗氧化系统之间的失衡。研究发现，过量ROS 可通过激活细胞蛋白激酶C 及C-Jun 氨基末端激酶途径，减少胰岛素受体数量、抑制胰岛信号转导，导致机体胰岛素抵抗[10-12]。研究表明，在高血糖环境的刺激下机体氧化应激反应增加，生成过氧化亚硝酸阴离子使蛋白质酪氨酸残基硝基化生成3-NT，3-NT 可参与多系统氧化应激反应，导致蛋白质变性、DNA 损伤以及细胞凋亡[13-16]。本研究结果显示，T2DM 患者血清3-NT 水平较健康体检人群升高，因氧化应激与T2DM 具有相关性，故推测血清3-NT 水平变化可能与T2DM 患者体内氧化应激程度相关，可推进T2DM 患者病情的进展。

胰岛素抵抗是指肝脏、脂肪或骨骼肌等组织无法对正常的胰岛素水平做出反应，需要高于正常水平的胰岛素来维持正常功能[17]。多数T2DM患者有不同程度的胰岛素抵抗，会影响疾病治疗及进展。分子研究显示，胰岛素刺激的葡萄糖消耗主要在骨骼肌进行，葡萄糖转运蛋白-4（glucose transporter-4, GLUT-4）易位受损可抑制骨骼肌细胞葡萄糖摄取，引起胰岛素抵抗[18-19]。在一项动物研究中发现，3-NT 可干预GLUT-4 易位，降低GLUT-4 表达，减少葡萄糖向细胞内的转运，引起机体糖脂代谢调节紊乱[20-21]。3-NT 还可通过多种氧化应激途径破坏胰岛素空间结构，抑制胰岛素分泌，减少肝脏和脂肪组织对葡萄糖的摄取，造成机体异位脂质积聚[22-24]。本研究发现T2DM 患者血清3-NT 水平升高的同时，BMI 及胰岛素抵抗相关指数也明显升高，血清3-NT 可能通过促进机体氧化应激反应增加，引起机体糖脂代谢调节紊乱，进而引起胰岛素抵抗，故3-NT 可能与糖脂代谢紊乱及胰岛素抵抗存在相关性。Spearman 分析结果显示，血清3-NT 水平与血糖相关指标，如FPG、HbA1c、C 肽、HOMA-IR 呈正相关，表明3-NT可能参与T2DM 病情进展，并且受血糖控制程度及胰岛素抵抗程度影响，还能间接反应T2DM 患者胰岛素抵抗程度。此外，血清3-NT 水平还与SBP、DBP、BMI 正相关，推测血清3-NT 还与机体血压及血脂代谢密切相关，故猜想可通过积极控制血压、血脂、血糖水平来降低血清3-NT 水平，减轻机体胰岛素抵抗、糖脂代谢紊乱，以期延缓T2DM 病情进展。

综上所述，T2DM 患者血清3-NT 水平明显升高，且与血脂代谢、血糖控制情况相关，证明3-NT参与了T2DM 的发生、发展。且血清3-NT 水平的增高可能是造成胰岛素抵抗的危险因素。同时，提示积极控制血压、血脂及血糖水平可降低血清3-NT的含量，为T2DM 患者的诊治提供理论参考依据。然而，本研究所选样本量较小，未来还需进行大样本量的深入研究以明确血清3-NT 在T2DM 患者中的具体作用机制。