袁 艷 陳 棟 金緒忠 詹曉梅
(1.江西師范大學 體育學院,江西 南昌 330027;2.江西師范大學 校醫(yī)院,江西 南昌 330027)
有氧運動對糖尿病患者血栓調(diào)節(jié)蛋白和纖溶系統(tǒng)的影響
袁 艷1陳 棟1金緒忠2詹曉梅1
(1.江西師范大學 體育學院,江西 南昌 330027;2.江西師范大學 校醫(yī)院,江西 南昌 330027)
以糖尿病患者為研究對象(15名為Ⅰ型糖尿病患者,15名為Ⅱ型糖尿病患者),通過對他們進行3個月的有氧運動干預,觀察糖尿病患者運動前后的血栓調(diào)節(jié)蛋白、T-PA活性、PAI-1活性等指標的變化,明確運動對糖尿病患者血栓調(diào)節(jié)蛋白和纖溶系統(tǒng)的影響,從而反映運動對糖尿病患者血管內(nèi)皮的影響,為指導糖尿病患者運動提供理論依據(jù)。實驗結(jié)果:1.實驗前Ⅰ型、Ⅱ型糖尿病患者的TM均高于對照組且差異顯著;實驗后,Ⅰ型、Ⅱ型糖尿病患者的TM均下降,與實驗前相比,有顯著性差異。2.Ⅰ型糖尿病患者在實驗后比實驗前PAI-1有明顯增加;Ⅱ型糖尿病患者在實驗前后PAI-1無顯著性差異。結(jié)論:實驗后TM的下降可能反映了糖尿病患者內(nèi)皮功能的改善,可以減少心血管疾病的風險。
血栓調(diào)節(jié)蛋白;運動;內(nèi)皮標志物;組織型纖溶酶原激活物;纖溶酶原激活物抑制物
糖尿病是一種危害人們健康的常見病,患者有血栓形成的傾向,常常容易并發(fā)血管病變,其血管病變(包括大血管和微血管病變)是糖尿病重要的慢性并發(fā)癥,是患者致死和致殘的主要原因。
近年來研究表明:血管內(nèi)皮細胞損傷是糖尿病患者血管病變的始動因素之一[1]。血栓調(diào)節(jié)蛋白( thrombomodulin,TM ) 是由內(nèi)皮細胞合成、位于內(nèi)皮細胞膜表面的糖蛋白,是凝血酶活化蛋白C 所必需的輔助因子。當血管內(nèi)皮細胞損傷時,TM 便從細胞中釋放入血,血漿TM (Plasma TM,PTM )水平就增高。近來研究顯示,PTM 可作為反映血管內(nèi)皮細胞損傷的新指標[2,3]。纖溶系統(tǒng)在臨床上已經(jīng)被確定為血栓性疾病的獨立致病因素,臨床醫(yī)學研究已證實,血液纖溶系統(tǒng)的不平衡是導致血栓性疾病的直接原因。大量的臨床和實驗研究表明,通過運動,冠狀血管內(nèi)皮功能可以改善,有規(guī)律運動還對血栓性疾病有預防和治療作用[4]。
但是,運動能否增加糖尿病患者微血管內(nèi)皮的功能,國外的研究結(jié)果并不一致[5-7]。本文以糖尿病患者為研究對象,對他們進行3個月的有氧運動干預,觀察糖尿病患者運動前后的血栓調(diào)節(jié)蛋白、纖溶指標的變化,明確運動對糖尿病患者血栓調(diào)節(jié)蛋白和纖溶系統(tǒng)的影響,為指導糖尿病患者運動提供理論依據(jù)。
2.1研究對象
2.1.1實驗組
2007.7-2008.6在南昌市鐵路醫(yī)院門診的糖尿病患者中選出30人,其中Ⅰ型糖尿病患者15人,Ⅱ型糖尿病患者15人。所有病人依據(jù)以下標準選出。①糖化血紅蛋白<8.5%。②BMI<30kg/m2。③無肝、腎、甲狀腺疾病。④平時不運動。
在實驗期間,患者除了胰島素,沒有使用任何會影響測試指標的藥物。有兩個Ⅱ型糖尿病患者只通過控制飲食治療,其余患者通過控制飲食和使用胰島素來治療。Ⅰ型糖尿病患者均無并發(fā)癥,Ⅱ型糖尿病患者有2個是視網(wǎng)膜背景期,有2個有微量的蛋白尿。1個Ⅰ型糖尿病患者和2個Ⅱ型糖尿病患者因為沒有遵循運動處方,被分別剔除。
2.1.2對照組
為本院同期健康體檢30人。納入標準:①性別、 年齡、 體質(zhì)量指數(shù)(BMI ) 與實驗組相匹配,見表1。②血液學一般檢查、血糖、血脂、肝功、尿素氮、尿常規(guī)、大便常規(guī),X射線檢查均無異常。
表1 糖尿病患者和對照組基本情況一覽表
2.2研究方法
2.2.1檢測方法
1)全部受檢者按統(tǒng)一表格詢問糖尿病史、 高血壓、 冠心病史、 腦血管病及周圍血管病史,并測量身高、體重、腰圍、 臀圍,計算體重指數(shù)( BMI ) 和腰臀比值(WHR)。2)TM、t-P A、P AI-1的含量均采用酶聯(lián)疫吸附法測定,TM 測定試劑為法國Diagno sticastago 公司產(chǎn)品,t-P A、 P AI-1 的測定試劑盒為上海太陽生物技術公司產(chǎn)品,均嚴格按試劑盒說明操作。3)血液學一般檢查:空腹血糖(FPG)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、膽固醇(TC)、甘油三酯(TG),按醫(yī)院常規(guī)方法檢測。
2.2.2運動時間和負荷量
實驗組嚴格按制定的運動處方進行鍛煉。每周至少3次,每次1h。每次活動包括10min的熱身,40min的有氧運動和10min的整理活動。運動時間為3個月。
2.2.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計學處理
采用SPSS 10.0統(tǒng)計學軟件,數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標準差表示,實驗組實驗前后,實驗組和對照組間均采用非配對t檢驗。
3.1對照組和實驗組FPG、HbA1c、TC、TG比較(見表2、表3)
表2、表3顯示,實驗組Ⅰ型、Ⅱ型糖尿病患者實驗前后空腹血糖和糖化血紅蛋白均高于對照組,且差異顯著。
表2 Ⅰ型糖尿病患者實驗前后FPG、HbA1c、TC、TG比較
注:*表示與對照組相比,P<0.05
表3 Ⅱ型糖尿病患者實驗前后FPG、HbA1c、TC、TG比較
注:*表示與對照組相比,P<0.05
3.2對照組和糖尿病患者實驗前后TM、t-PA、PAI-1比較(見表4、表5)
表4可見:實驗前Ⅰ型糖尿病患者的TM高于對照組且差異顯著。實驗后,Ⅰ型糖尿病患者的TM下降,與實驗前有顯著性差異;和對照組相比,無顯著性差異。Ⅰ型糖尿病患者在實驗后比實驗前PAI-1有明顯增加,無論在運動前后,患者與對照組PAI-1均無顯著性差異。
表4 Ⅰ型糖尿病患者實驗前后TM、t-PA、PAI-1指標比較
注:*表示與對照組相比,P<0.05;△表示與實驗前相比,P<0.05
表5 Ⅱ型糖尿病患者實驗前后TM、t-PA、PAI-1指標比較
注:*表示與對照組相比,P<0.05;△表示與實驗前相比,P<0.05
表5可見:實驗前Ⅱ型糖尿病患者的TM高于對照組且差異顯著;實驗后,Ⅱ型糖尿病患者的TM下降,與實驗前和對照組相比,無顯著性差異。Ⅱ型糖尿病患者在實驗前后PAI-1無顯著性差異,無論在運動前后,患者與對照組PAI-1均無顯著性差異。
4.1糖尿病患者TM值的改變及其機制
TM是由血管內(nèi)皮細胞合成,位于血管內(nèi)皮細胞膜表面的糖蛋白。它通過中和凝血酶的促凝作用,抑制凝血反應而具有抗血栓活性。當血管內(nèi)皮損傷時,在中性粒細胞彈性蛋白酶的作用下,內(nèi)皮細胞膜上的TM被裂解成可溶性TM片段后釋放到血液,TM水平就升高。文獻報道,當血漿TM增加時,內(nèi)皮細胞膜TM的含量則會減少,這就會損害內(nèi)皮表面的TM-蛋白物C途徑,從而導致高凝狀態(tài)[8]。血栓調(diào)節(jié)蛋白不會不斷的從正常的細胞產(chǎn)生,而是不斷的從受損的細胞產(chǎn)生,因此TM似乎是是最重要的血管損傷標志物之一[9]。
本文研究結(jié)果顯示,Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病患者血栓調(diào)節(jié)蛋白均顯著高于對照組,這與以前的研究結(jié)果相一致。在本研究對象中僅有2個Ⅱ型糖尿病患者是視網(wǎng)膜背景期,2個有微量的蛋白尿。提示即使在糖尿病無并發(fā)癥或并發(fā)癥早期,也可能發(fā)生廣泛的血管損害。
糖尿病患者可通過高血糖、蛋白質(zhì)非酶糖基化作用、蛋白激酶C活化和過氧化反應的增強、血液流變學的改變、血流動力學改變等多種因素損傷內(nèi)皮細胞。糖尿病患者腎病TM增高,甚至在微量白蛋白尿出現(xiàn)之前就已升高[10,11]。糖尿病可通過以上多種途徑的代謝紊亂而損傷血管內(nèi)皮,內(nèi)皮細胞上跨膜排列的TM分子失去跨膜及胞漿區(qū)域而釋放到血漿中,變成可溶性TM片斷,導致血漿TM水平的增高[8]。
4.2運動對糖尿病患者的TM影響及其機制
Weiss[12]的研究表明:一次急性長時間跑步后,TM濃度升高。然而急性劇烈運動產(chǎn)生的效果不同于長時間規(guī)律性運動產(chǎn)生的適應性反應。長時間規(guī)律性運動對TM的影響尚無報道。本研究結(jié)果表明:3個月的有氧運動使Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病患者TM下降,實驗后TM趨于正常。
已有大量研究[13-16]表明:運動可以改善內(nèi)皮功能,特別是對那些高心血管疾病風險的病人。運動引起糖尿病患者TM下降的可能原因:重復運動可以引起血管切應力的增加,內(nèi)皮細胞產(chǎn)生NO和其他血管產(chǎn)物增加[17]。雖然目前尚無研究表明:TM的下降反映了內(nèi)皮功能的改善。但是,還是有一些間接的證據(jù)支持這一觀點[18]。因此,在本研究中,運動后TM的下降反映了內(nèi)皮功能的改善,可以減少心血管疾病的風險。
4.3運動前后糖尿病患者t-PA、PAI-1值的變化
血液纖溶系統(tǒng)主要包括4 種成份,即纖維蛋白溶解酶原、纖維蛋白溶解酶、纖溶酶原激活物(PA)與纖溶抑制物(PAI)。t-PA是1種重要的纖溶酶原激活物,可以迅速地激活纖溶酶原降解為纖溶酶,逐步分解纖維蛋白原,使血栓溶解,血管再通。PAI-1為纖溶酶原激活物抑制劑。張悅[19]的研究表明:Ⅱ型糖尿病患者血漿t-PA含量明顯降低,而PAI-1含量明顯升高。本研究結(jié)果中,t-PA、PAI-1與對照組相比無顯著性差異。與前人研究的不同可能是由于研究對象的年齡、性別和所采取的測定方法的不同所致的。
長期運動對纖溶能力的影響已有廣泛研究,但結(jié)果卻有很大差異。概括起來:運動訓練對基礎纖溶能力的影響有升高、下降和不變?nèi)N報道。日本伊藤朗等曾對堅持運動5-20年(平均每周3-5次,每次20min)的22—78歲受試者的纖溶能力進行了測量,并與同齡未經(jīng)體育鍛煉(簡稱非運動者)的健康人進行比較,結(jié)果表明,運動者的纖溶能力比非運動者的纖溶能力亢進。Ferguson研究報道,馬拉松運動員、業(yè)余跑步愛好者與無常規(guī)運動者相比,運動員纖溶系統(tǒng)對運動的反應大于未訓練者[20,21]。本研究結(jié)果,t-PA在實驗前后無顯著性差異,PAI-1在實驗后顯著增高,這些與以前的報道有所不同,可能是由于研究對象、所采取的測定方法和運動方式不同所致的。
[1] 李素梅.2型糖尿病血管內(nèi)皮細胞損傷和血小板活化分子標志物的測定及其意義[D].安徽醫(yī)科大學碩士學位論文,2003.
[2] Aso Y,Inukai T,Takemura Y,et al.Mechanisms of elevation of serum and urinary concetration of soluble thrombomodulin in diabetic patients:possible application as a marker for vascular endothelial injury[J].Metabolism,1998,47(3):362-365.
[3] Nakano M,Furutani M,Shinno H,et al.Elevation of soluble thrombomodulin antigen levels in the serum and urine ostreptozotocin-induced diabetes model rats[J].ThrombRes,2000,99(1):83-91.
[4] 許豪文.運動生物學概論[M].北京:高等教育出版社,2001:280.
[5] 王平.運動對2 型糖尿病病人心血管系統(tǒng)的影響[J].搏擊·武術科學,2007,4(6):91.
[6] Maiorana A,O'DriscollG,Cheetham C,D em bo L,Stanton K Goodman C,Taylor R,GreenD.The effect of combind aerobic and resistance exercise training on vascular function in type 2 diabetes[J].J Am CollCardiol,2001(38):860-866..
[7] A.R.Middlebrooke.L.M.Elston.K.M.Macleod.D.M.Mawson.C.LB all.A.C.Shore.J.E.Tooke Six months of aerobicexercise dose not improve microvascular function in type 2 diabetes mellitus[J].Diabetetologia,2007(21):260.
[8] 管樂,鄭少雄.糖尿病腎病患者血漿血栓調(diào)節(jié)蛋白和二聚體的變化及意義[J].天津醫(yī)藥,2006,34(11):765.
[9] Ishii H,Uchiyama H,Kazama M Soluble thrombomudulin antigen in conditioned medium is increased by damage of endothelial cells[J].Thromb Haemost,1991(65):618-623.
[10] 吳韜,蘇勝偶.聯(lián)合檢測血漿血栓調(diào)節(jié)蛋白、尿N型膠原及尿N一乙酞-D-氨基葡萄糖昔酶在糖尿病腎病早期診斷的臨床意義[J].臨床薈萃,2006,28(21):11.
[11] Ohlin AK,Larsson K,Hansson M.Soluble thrombomodulin activityand soluble thrombomodulin antigen in plasma[J].J Thromb Haemost,2005,3(5):976-982.
[12] Weiss C,Weisch B,Albert M et al.(1998) Coagulation and thrombomodulin in response to exercise of different type and duration[J].Med Sci Sports Exerc,2008(30):1205-1210.
[13] Lewis TV,Dart AM,Chin-Dusting JP,Kingwell BA.Exercise training increases basal nitric oxide production from the forearm in hypercholesterolemic patients[J].Arterioscler Thromb Vasc Bioi,1991(19):2782-2787.
[14] Higashi Y,Sasaki S,Kurisu S et al.Regular aerobic exercise augments endothelium-dependent vascular relaxation in normotensive as well as hypertensive subjects:role of the endothelium-derived nitric oxide[M].1999:1194-1202.
[15] Lavrencic A,Saiobir BG,Keber I Physical training improves flow-mediated dilation in patients with the polymetabolic syndrome[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2000(20):551-555.
[16] Hambrecht R,Hillbrich L,Erbs S et al.Correction of endothelial dysfunction in chronic heart failure:additional effects of exercise training and oral L-arginine supplementation[J].J Am CoU Cardiol,2000(35):706-713.
[17] Niebauer J,Cooke JP Cardiovascular effects of exercise:role of endothelial shear stress[J].J Am Coil Cardiol,1996(28):1652-1660.
[18] Tani N,Hada K,Kitami A et al.Effects of salicylic acid and cilostazol administration on serum thrombomodulin concentration in diabetic patients[J].Thromb Res,1993(69):153-158.
[19] 張悅,蘇勝偶.2型糖尿病纖溶系統(tǒng)變化與胰島素抵抗的關系[J].臨床內(nèi)科雜志,2005,22(9):589.
[20] 宋成忠.從運動生化到運動處方[M].北京:北京體育大學出版社,1989:217-223.
[21] Ferguson Effects of exercise and conditioning on clotting and fibrinolytic activity in men[J]. J Appl physiol,1987,62(4):1416-1421.
EffectofAerobicExerciseonThrombomodulinandFibrinlyicSysteminDiabeticPatients
Yuan Yan1,Chen Dong1,Jin Xuzhong2,Zhan Xiaomei1
(1.Institute of physical Education,Jiangxi Normal University,Nanchang,330027,Jiangxi,China; 2.School Hospital,Jiangxi Normal University,Nanchang,330027,Jiangxi,China)
Aims:to explore the influence of aerobic exercise in diabetic patients for 3 months.The thrombomodulin、T-PA and PAI-1 was detected.,which might reflect the inflence in endothelial function and fibrinolytic systems associated with physical exercise.Subject:the study group comprised 30 diabetic patients(15 Type Ⅰand 15 Type Ⅱ)and 30 healthy control subjects matched for sex,age and body mass index.Results:Thrombomodulin at baseline was higher in both Type I and Type Ⅱdiabetic patients than in their respective matched control subjects.After the exercise programme,Thrombomodulin plasma concentrations had decreased in both groups of patients,with final thrombomodulin values being similar to those observed in their control groups.Conclusion:we conclude that the normalisation of thrombomodulin plasma concentrations in Type I and Type Ⅱ diabetic patients after physical training might reflect the improvement in endothelial function associated with physical exercise.
thrombomodulin;exercise;endothelial markers;T-PA;PAI-1
2009-12-08;
2010-02-05
江西師范大學2008年青年成長基金資助項目“有氧運動對糖尿病患者血栓調(diào)節(jié)蛋白的影響”。
袁艷(1974-),女,江西南昌人,碩士,講師,研究方向:運動生理學。
G804.5
A
1672-1365(2010)03-0070-03