新診斷T2DM患者血清A-FABP及YKL-40水平與胰島素抵抗的相關(guān)性研究

于葉葉，石鑫,潘佳秋，史為伍，譚麗艷，于學(xué)靜

(1.佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌科；2.佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院腎內(nèi)科，黑龍江 佳木斯 154003)

目前研究認(rèn)為，2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)是一種慢性低度炎癥性疾病，炎癥因子及脂肪細(xì)胞因子參與了2型糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展[1]。胰島素抵抗(insulin resistance，IR)是糖尿病的重要發(fā)病機(jī)制之一，它貫穿于2型糖尿病的整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程中。本研究通過(guò)測(cè)定新診斷T2DM患者血清脂肪細(xì)胞脂肪酸結(jié)合蛋白(adipocyte fatty acid binding protein，A-FABP)和人軟骨糖蛋白-39(cartilage glycoprotein-39，YKL-40)水平的變化，旨在了解二者與胰島素抵抗的關(guān)系及在IR發(fā)生發(fā)展中的作用。

1　資料與方法

1.1　研究對(duì)象

選取2016年11月至2017年4月于佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌科首次就診并確診的T2DM患者60例(T2DM組)，均符合ADA 2007年糖尿病診療標(biāo)準(zhǔn)。另選取同期體檢健康者60例作為正常對(duì)照組(NC組)。排除標(biāo)準(zhǔn)：T1DM患者；伴發(fā)糖尿病急性并發(fā)癥者；應(yīng)激狀態(tài)；高血壓者；感染者；肝、腎功能不全者；妊娠、哺乳者；近期服用腎毒性藥物者。本研究方案經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，研究對(duì)象均知情同意。

1.2　研究方法

測(cè)量所有研究對(duì)象的身高、體重、腰圍、臀圍，計(jì)算體質(zhì)指數(shù)(body mass index，BMI)、腰臀比(waist and hip ratio，WHR)，測(cè)量收縮壓(SBP)和舒張壓(DBP)并記錄，注意測(cè)量前應(yīng)避免劇烈運(yùn)動(dòng)及飲濃茶和咖啡，需靜坐5 min。

所有研究對(duì)象隔夜空腹10 h以上，采集靜脈血，測(cè)定空腹血糖(FPG)采用葡萄糖氧化酶法，應(yīng)用全自動(dòng)生化分析儀(日本OLYMPUS公司AU-2700)進(jìn)行檢測(cè)總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白(LDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)、甘油三酯(TG)、血肌酐(SCr)、尿酸(UA)、尿素氮(BUN)等指標(biāo)，糖化血紅蛋白(HbA1c)檢測(cè)應(yīng)用離子交換高效液相色譜(HPLC)。血漿胰島素(FIns)及C肽測(cè)定用電化學(xué)發(fā)光免疫法測(cè)定。另留兩份靜脈血血樣，經(jīng)離心機(jī)分離血清，于-80 ℃保存，用于測(cè)定A-FABP和YKL-40(ELISA，試劑盒購(gòu)自上海恒遠(yuǎn)生物科技有限公司)。采用穩(wěn)態(tài)模型以評(píng)估胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)，HOMA-IR=FPG×FIns/22.5；評(píng)價(jià)β細(xì)胞功能(HOMA-β),HOMA-β=FIns×20/(FPG-3.5)；采用定量胰島素敏感性指標(biāo)(QUICKI)，QUICKI=1/[log(FPG×18)+log(FIns)]。

1.3　統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2　結(jié)　　果

2.1　各組一般資料及生化指標(biāo)比較

正常對(duì)照組(NC組)和新診斷2型糖尿病組(T2DM組)之間性別比、年齡、身高、體重BMI、血壓相匹配差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；T2DM組腰圍、WHR、FPG、HbAlc、FIns、TG、TC水平均大于NC組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

2.2　各組胰島素敏感性指標(biāo)、A-FABP和YKL-40比較

兩組間胰島素敏感性指標(biāo)間比較，結(jié)果顯示T2DM組胰島素抵抗指數(shù)較NC組增加，胰島β細(xì)胞功能降低，胰島素敏感性減弱(P<0.05)；T2DM組血清A-FABP和YKL-40水平均高于NC組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P< 0.05)，見表2。

表1　各組一般資料及生化指標(biāo)比較

組別臀圍(cm)WHR(wc/hc)SBP(mmHg)DBP(mmHg)FPG(mmol/L)HbAlc(%)NC組100.90±7.660.88±0.05123.35±11.4781.03±8.335.50±0.775.70±0.49T2DM組101.91±7.250.91±0.05123.88±9.9179.98±6.9311.20±3.649.64±2.01t/χ2值-0.740-3.109-0.2730.751-11.872-14.757P值0.4600.0020.7860.4540.0000.000

組別FIns(mU/L)C肽(ng/mL)TG(mmol/L)TC(mmol/L)HDL(mmol/L)LDL-C(mmol/L)NC組9.56±5.882.05±0.971.82±1.674.83±1.071.59±0.342.59±0.97T2DM組11.85±6.632.31±1.913.52±4.075.67±1.471.49±0.382.83±1.01t/χ2值-2.008-0.923-2.999-3.5761.508-1.310P值0.0470.3580.0040.0010.1340.193

表2　各組胰島素敏感性指標(biāo)、A-FABP和YKL-40比較

2.3　不同性別之間血清A-FABP和YKL-40水平比較

男女各組之間進(jìn)行t檢驗(yàn)后，在性別之間血清A-FABP和YKL-40水平均未見差異(P>0.05)，見表3。

表3　男女組間血清A-FABP和YKL-40比較

2.4　血清A-FABP和YKL-40水平與臨床指標(biāo)間及二者之間的Pearson相關(guān)性分析

Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，A-FABP與體重、BMI、腰圍、臀圍、WHR、FPG、HbA1c、FIns、TG、HOMA-IR呈正相關(guān)；與QUICKI、HDL呈負(fù)相關(guān)，且與C肽無(wú)相關(guān)性；YKL-40與FPG、HbA1c、FIns、HOMA-IR呈正相關(guān)；與QUICKI、HDL呈負(fù)相關(guān)；A-FABP與YKL-40呈正相關(guān)(P<0.05)，且與C肽無(wú)相關(guān)性，見表4和5。

表4　A-FABP與臨床指標(biāo)之間的Pearson相關(guān)性分析

項(xiàng)目FPG(mmol/L)HbA1C(%)FIns(mU/L)C肽(ng/mL)HOMA-IRQUICKIYKL-40(ng/mL)r值0.3810.4110.5440.1080.678-0.6460.496P值0.0000.0000.0000.2390.0000.0000.000

表5　YKL-40與臨床指標(biāo)之間的Pearson相關(guān)性分析

2.5　多元線性回歸分析

以A-FABP為因變量，以年齡、身高、體重、BMI、腰圍、臀圍、WHR、SBP、DBP、FPG、HbA1c、FIns、TG、HDL、HOMA-β、HOMA-IR、QUICKI、YKL-40等為自變量進(jìn)行多元逐步回歸分析，結(jié)果顯示，HOMA-IR和BMI是血清A-FABP水平的獨(dú)立相關(guān)因素。以YKL-40為因變量，以年齡、BMI、WHR、SBP、DBP、FPG、HbA1c、FIns、TG、HDL、HOMA-β、HOMA-IR、QUICKI、A-FABP等為自變量進(jìn)行多元線性回歸分析，結(jié)果顯示，HOMA-IR和FPG是血清YKL-40水平的獨(dú)立相關(guān)因素，見表6和表7。

表6　A-FABP相關(guān)因素的多元線性回歸分析

表7　YKL-40相關(guān)因素的多元線性回歸分析

3　討　　論

目前研究認(rèn)為脂肪細(xì)胞可分泌多種脂肪細(xì)胞因子，它們可能參與2型糖尿病和IR的形成與發(fā)展。A-FABP屬于小分子量的細(xì)胞內(nèi)脂肪酸結(jié)合蛋白超家族(fatty acid binding protein，F(xiàn)ABPs)的成員，在成熟脂肪細(xì)胞和活化的巨噬細(xì)胞中呈高表達(dá)，可釋放入血中。A-FABP以高親和力與脂肪酸配體結(jié)合，運(yùn)輸細(xì)胞內(nèi)脂肪酸，是全身胰島素敏感性以及糖類代謝重要的調(diào)節(jié)器。本研究發(fā)現(xiàn)，與正常組相比，新診斷T2DM組患者體內(nèi)血清A- FABP水平升高，且與體重、BMI、腰圍、臀圍、WHR、FPG、HbA1c、FIns、TG、HOMA-IR呈正相關(guān)，與QUICKI呈負(fù)相關(guān)，且A-FABP與C肽水平無(wú)相關(guān)性，故本研究可排除其由胰島素分泌障礙所致的水平改變。進(jìn)一步做多元線性逐步回歸分析結(jié)果顯示HOMA-IR和BMI是A-FABP的獨(dú)立影響因素。這與Tso[2]等研究的結(jié)果一致。有研究發(fā)現(xiàn)A-FABP與LDL-C的相關(guān)性是顯著的[3]，本研究發(fā)現(xiàn)A- FABP與HDL呈負(fù)相關(guān)，尚未發(fā)現(xiàn)與LDL-C之間的相關(guān)性，亦未發(fā)現(xiàn)其與血壓、TC、BUN、Cr、UA之間的相關(guān)性。以上結(jié)果提示血清A-FABP與糖脂代謝紊亂有著緊密的聯(lián)系。另外，由于男女在性別之間未發(fā)現(xiàn)血清A- FABP水平存在差異。綜上認(rèn)為A-FABP可能通過(guò)調(diào)節(jié)糖、脂代謝參與2型糖尿病和IR的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程，監(jiān)測(cè)其水平可能有助于早期發(fā)現(xiàn)并干預(yù)糖尿病。但連接A-FABP與體內(nèi)葡萄糖代謝平衡的機(jī)制尚未完全了解，可能的機(jī)制有：(1)A-FAPB可以與多種細(xì)胞內(nèi)的脂肪酸結(jié)合，并介導(dǎo)胞內(nèi)的脂質(zhì)運(yùn)輸[4]；(2)A-FAPB能夠影響葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)子的轉(zhuǎn)位；(3)A-FABP能增加激素敏感性脂肪酶(hormone sensitive lipase，HSL)的水解活性的作用，從而提高HSL的效率，促進(jìn)脂肪細(xì)胞中的脂解作用和脂肪酸的流出[5]，脂解作用進(jìn)一步誘導(dǎo)胰島素抵抗以及胰島細(xì)胞功能障礙[2]2667-2672。

YKL-40即人軟骨糖蛋白-39(cartilage glycoprotein-39)是一種由40個(gè)分子量的肝磷脂與幾丁質(zhì)結(jié)合而產(chǎn)生的糖化蛋白，從屬于殼質(zhì)酶蛋白家族，由活化的巨噬細(xì)胞和分化后期的巨噬細(xì)胞分泌。YKL-40能促進(jìn)炎癥反應(yīng)中的細(xì)胞增殖、遷移、分化，參與組織重塑過(guò)程。學(xué)者們發(fā)現(xiàn)它在以低度炎癥為特征的疾病如2型糖尿病、病態(tài)肥胖和代謝綜合征中升高。

然而Thomsen等未發(fā)現(xiàn)YKL-40與胰島素抵抗或胰島素敏感性測(cè)量之間的任何關(guān)聯(lián)[6]。本研究發(fā)現(xiàn)T2DM組患者血清YKL-40水平升高，性別之間未發(fā)現(xiàn)血清YKL-40水平之間的差異，且YKL-40與FPG、HbA1c、FIns、HOMA-IR呈正相關(guān)，與QUICKI、HDL呈負(fù)相關(guān)，且YKL-40與C肽水平無(wú)相關(guān)性，故本研究可排除其由胰島素分泌障礙所致的水平改變。進(jìn)行多元逐步回歸分析發(fā)現(xiàn)HOMA-IR和FPG是YKL-40的獨(dú)立影響因素。目前認(rèn)為YKL-40引起胰島素抵抗的機(jī)制可能是前者參與免疫炎癥反應(yīng)過(guò)程，激活NF-κB信號(hào)通路，導(dǎo)致多種炎性相關(guān)因子的表達(dá)，級(jí)聯(lián)放大的炎癥效應(yīng)損傷胰島細(xì)胞，胰島素分泌減少和(或)干擾胰島素的代謝信號(hào)傳導(dǎo)通路，進(jìn)而引起胰島素抵抗[7]。

Furuhashi等發(fā)現(xiàn)女性體內(nèi)A-FABP 的水平要明顯高于男性，考慮可能與女性體內(nèi)有比男性更多的脂肪組織有關(guān)[8]。但本研究尚未發(fā)現(xiàn)不同性別之間血清A- FABP和YKL-40水平存在差異。這有待于更多的大樣本量研究進(jìn)一步驗(yàn)證，以明確性別是否會(huì)影響血清中這兩種細(xì)胞因子的水平。

關(guān)于脂肪細(xì)胞因子和炎癥細(xì)胞因子的相關(guān)性國(guó)內(nèi)外研究不多。FABP主要來(lái)源于體內(nèi)的脂肪細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，巨噬細(xì)胞在外源性信號(hào)刺激下產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子。已觀察到A-FABP參與調(diào)節(jié)炎性細(xì)胞因子的生成，脂肪細(xì)胞中FABP的缺失可降低巨噬細(xì)胞中炎性細(xì)胞因子的表達(dá)，認(rèn)為脂肪細(xì)胞的代謝狀態(tài)是巨噬細(xì)胞炎癥產(chǎn)生的主要決定因素，代謝綜合征的發(fā)生部分機(jī)制是脂肪細(xì)胞內(nèi)代謝狀態(tài)與巨噬細(xì)胞的炎癥狀態(tài)協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)的結(jié)果，且這兩種由FABPs控制的細(xì)胞類型擁有共同的相關(guān)信號(hào)通路[9]。Terra等人已經(jīng)在病態(tài)肥胖的婦女中觀察到血清A-FABP與炎癥因子如TNF受體，C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)和IL-6的正相關(guān)性，同時(shí)他們發(fā)現(xiàn)在新診斷的T2DM肥胖患者中，血清A-FABP與CRP和 IL-6呈正相關(guān)[10]。故本研究對(duì)A-FABP和炎癥因子YKL-40之間的關(guān)系進(jìn)行了探討。經(jīng)相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，A-FABP與YKL-40存在正相關(guān)。推測(cè)A-FABP可能參與調(diào)節(jié)YKL-40的生成，其具體機(jī)制尚不清楚，二者可能在胰島素抵抗的發(fā)生發(fā)展中擁有共同的相關(guān)信號(hào)通路。通過(guò)降低A-FABP與YKL-40可為T2DM、IR提供新的治療思路，目前已有研究發(fā)現(xiàn)，小分子靶向A-FABP抑制劑不僅可以預(yù)防還可以治療2型糖尿病[11]。

本研究不足之處包括：本研究樣本量較小，且屬于探索性研究，A-FABP及YKL-40與胰島素抵抗的因果關(guān)系以及二者之間的相關(guān)性需要更多的相關(guān)基礎(chǔ)研究和大樣本的臨床研究進(jìn)一步驗(yàn)證。