2型糖尿病的特征是进行性胰岛素抵抗(IR)和胰岛p细胞功能减退,两者可能有着共同或相近的基本发病机制。目前脂肪因子与糖尿病的关系日益引起人们的重视。作为胰岛素的靶组织之一,脂肪细胞可以分泌多种因子如脂联素、抵抗素、瘦素、肿瘤坏死因子一a(TNF一a)、游离脂肪酸(FFA)等,目前许多研究发现,这些因子对胰岛素抵抗和2型糖尿病的发生起了重要的作用。本研究主要观察糖耐量正常(NGT)、糖耐量受损(IGT)和2型糖尿病(TZDM)几种不同糖代谢状态下脂联素和FFA的变化及其对胰岛素抵抗和胰岛素分泌功能的影响,探讨脂联素和FFA在糖尿病发生发展中的作用。 对象与方法1.研究对象:通过对研究对象行759葡萄糖实验(OC-TT),根据ADA1997年标准分为糖耐量正常组(NGT,n二25)、糖耐量受损组(IGT,n二27)和初诊糖尿病组(TZDM,n=25)。以上IGT和TZDM组个体均为初次诊断且未应用任何药物治疗。 2方法:(l)测量方法:所有研究对象试验前禁食12h以上,行口服759葡萄糖耐量试验(OGTT)和胰岛素释放试验,留取空腹静脉血应用酶法测定血清空腹FFA水平,应用放射免疫法测定空腹血清胰岛素(FINS)和脂联素水平;以胰岛素抵抗指数(HOMA一IR)评价胰岛素敏感性,以Homap细胞功能指数(HBCI)评价胰岛日细胞分泌功能,计算公式为:Ho-MA一IR二(FPG x FINS)/22.5;HBCI二(20 x FINS)/(FPG一3.5)。一般测量指标包括收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、身高与体重,腰围与臀围,并计算体重指数(BMI)和腰臀比(WHR);其他生化指标包括血清总胆固醇(TC)、三醋甘油(TG)。(2)脂联素和FFA的测定:应用放射免疫法测定血清FINs和脂联素水平,胰岛素试剂盒购于北京海科锐生物技术公司(胰岛素的交叉反应<0.1%);肿瘤坏死因子试剂盒购于解放军总医院科技开发中心放免所(批间变异系数为8%,批内变异系数为5%);应用酶法测定血清FFA水平,游离脂肪酸试剂盒购于13本和光纯药工业株式会社(吸光度变异系数为2%)。(3)统计学处理:全部数据用SPSSI 1 .5软件包处理,正态分布的资料以均数士标准差表示,非正态分布的资料均取自然对数正态化后进行统计分析,用Peaoon相关分析对参数性行相关性分析。 结果1.各组临床资料比较:3组间年龄、SBP、DBP、BMI、WHR差异无统计学意义,见表1。表1 NGT、IGT和TZDM组临床资料比较(牙士:)组别年龄(岁)SBP(mmHg)121.3土15.7128.4士10.6132.6土13.9DBP(mmHg)779士1 1 .582.1士8.868 1 .1士7.05 2 .097 0 .059BMI(kg/mZ)WHRNGT组IGT组TZDM F 尸55.4士12.754.1士9.656.2士13.7 0 .942 0 .7442 .8640 .053239士1 .725 .2士3.126.7士2.4 1 .286 0 .0850 .85土0.060 .93士0.080 .91士1 .04 2 .661 0 .054弓J,苦.咤」,一,‘2 2.NGT、IGT和TZDM组各相关指标的比较(牙士s):3组HOMA一IR:TZDM>IGT>NGT;与NGT组比较,IGT、TZDM组HOMA一IR显著升高(p<0.01)。3组HBCI:TZDM<IGT<NGT,与NGT组比较,IGT组HBCI降低,差异无统计学意义(尸>0.05),TZDM ·88·组显著降低(p<0.01)。与NGT组比较,IGT、TZDM组FFA显著升高(P<0.01)。与NGT组比较,IGT组和TZ DM组脂联素逐渐降低(尸<0 .05,尸<0 .01),见表2。医学研究杂志2009年10月第38卷第10期·弓题研究· 组别nNGT组25IGT组27代DM组25 P表23组间不同实验室指标的比较HOMA一IR HBCI脂联素m酬L FFA(mmol/L)2 .63士1 .24 251.3土81.35 10.74土2.15 0.72士0.294 .28土1 .47 234.7土77.4 7.81土1.97 1.14士0.325 .51士2.64 172.6土82.7 4.76士1.66 1.72士0.46 0 .000 0.032 0.004 3.脂联素和FFA与相关指标的直线相关分析:NGT、IGT、TZDM组空腹脂联素与其他指标相关分析表明,脂联素与BMI、WHR、TG、FINS、HoMA一IR负相关(r分别为一0.317、一0.302、一0.392、一0.635、一0.646,P<0.01);与HBCI无相关。FFA与其他指标相关分析表明,FFA与BMI、wHR、TG、HoMA一IR正相关(r分别为0.449、0.305、0.250、0.347,尸<0.01);与HBCI负相关(r为一0.24,P<0.05)(表3和表4)。表3脂联素与有关指标的相关分析相关系数r TG FINSHOMA一IR一0 .317一0 .302一0 .392一0 .635一0 .6460 0080 .0340 .0160 .0220 .007表4 FFA与其他指标的直线相关分析相关系数r TGHOMA一IR HBCI0 .4490 .3050 .2500 .347一0 .2440 .0420,0070 .0340 .0020 .039 讨论一直以来,脂肪组织被认为是惰性的能量储存器宫,是人体热量的重要来源。最近研究发现脂肪组织还是个在机体能量代谢过程中起关键作用的内分泌器官川。由脂肪细胞合成分泌多种脂肪细胞因子,它们参与细胞凋亡、炎症反应等生理和病理生理调节,影响血糖、血脂等代谢,是肥胖症和糖尿病患者胰岛素抵抗之间的关联因子。研究显示,脂联素就是一种由脂肪细胞分泌,具有脂肪组织特异性的血浆激素蛋白,它能够刺激脂肪酸的氧化,降低血浆三酚甘油水平,增加胰岛素敏感性,改善糖代谢,在肥胖、2型糖尿病、IR、动脉粥样硬化等患者中降低[’〕。LindsyRs等[’〕等对印第安人的研究发现,血清脂联素浓度在TZDM患者中比对照组低,从正常糖耐量、糖耐量减低到TZDM患者逐渐降低,并与空腹胰岛素水平负相关。另外有研究表明脂联素与肥胖关系密切,血清脂联素浓度与人体腰臀比、腰围、BMI等呈负相关,且与腰围和腰臀比的相关性显著大于和BMI的相关性,提示脂联素与中心型肥胖的关系更为密切仁4〕。给正常小鼠及糖尿病小鼠模型应用脂联素后二者血糖水平均下降,却没有刺激胰岛素分泌,而是通过胰岛素的敏感性实现的。这些研究表明,脂联素是一种具有减轻胰岛素抵抗作用的脂肪因子。 本研究结果显示,HOMA一IR由NGT组、xGT组到咒DM组逐渐增高,说明IGT和TZDM状态下存在胰岛素抵抗且后者更严重。IGT和咒DM组血清脂联素水平低于NGT组,Pearson相关分析发现,脂联素与FINS、HOMA一IR、WHR呈负相关,同时以脂联素为因变量的多元回归分析显示BMI进人方程,成为影响脂联素最显著的因素。脂联素具有增强胰岛素敏感性的作用,其机制上不完全清楚,可能通过以下几种机制增加了胰岛素的敏感性:①增加脂肪氧化;②直接促进胰岛素受体及受体后水平信号的传导;③抑制葡萄糖异生;④抑制脂肪组织TNF一a的信号传导[’〕。 FFA是在脂肪分解过程中细胞内三酞甘油分解时由脂肪细胞释放的。高浓度的FFA可通过多种途径影响胰岛素的作用及葡萄糖代谢,在胰岛素抵抗的病理过程中占有重要的地位。许多研究报道,FFA水平升高会使胰岛素分泌失常。急性FFA升高可以引起胰岛素的过度分泌,但长期的高FFA水平将导致胰岛p细胞的分泌功能障碍与细胞凋亡增加,是咒DM的一个独立的危险因素〔6]。 本研究结果显示,咒DM和IGT组血清FFA水平高于正常对照组,并且FFA与FINs、HoMA一IR正相关,表明FFA明显增高参与了IR和TZDM的发生、发展。其机制目前认为有以下几点:①抑制葡萄糖氧化;②抑制肌糖原合成;③促进糖异生。在高FFA状态下,脂肪酸氧化代谢增强,糖异生底物充足,肝糖原输出增加,从而导致肝脏的IR。此外,本研究结果还显示,TZDM和IGT组血清FFA水平明显升高,并与HBCI负相关,提示高浓度的FFA具有脂毒性作用,可能通过以下机制诱导胰岛日细胞凋亡:①神经酞胺介导的途径:血清FFA升高致神经酞胺生成。神经酞胺可活化核因子KB,上调iNOS,使NO合成增加,自由基生成增多,导致DNA受损引起细胞凋亡; ·89·②过氧化物酶体增生物激活受体(PPAR);③Bcl一2途径:FFA诱导p细胞凋亡的同时,Bcl一2 mRNA表达明显下降,提示此凋亡效应可能为Bd一2调节。 总之,脂肪细胞产生过量的脂联素和FFA等,导致肝细胞、肌细胞产生胰岛素抵抗;而过多的FFA进人胰岛日细胞,可能通过直接或间接的途径导致日细胞损伤,诱导p细胞凋亡,提示脂联素和FFA可能在TZ DM的两个关键性缺陷—IR和胰岛日细胞功能缺陷的病因学上起作用。