舒 楊,張春燕,程昱璇,桑培培,蔣 濤,朱永闌,崔佳奕,檀旭東,史文杰,張民杰,田亞平
(中國人民解放軍總醫(yī)院轉(zhuǎn)化醫(yī)學實驗室,北京 100853)
肥胖患者體內(nèi)脂肪堆積過多和(或)分布異常,通常伴有體質(zhì)量增加。如果脂肪主要在腹壁和腹腔內(nèi)蓄積過多,被稱為“中心性”或“向心性”肥胖,是多種慢性病的最重要危險因素之一。肥胖會對身體許多組織的功能產(chǎn)生不利影響,包括胰腺、肝臟、骨骼肌、心臟、關(guān)節(jié)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)。臨床上脂肪組織的積累會導致2型糖尿病(T2DM)、高血壓、高膽固醇血癥、動脈粥樣硬化、非酒精性脂肪肝疾病、膽囊疾病及某些癌癥的風險,關(guān)節(jié)炎和阿爾茨海默病的發(fā)展。雖然很可能有多種分子機制將肥胖與其并發(fā)癥聯(lián)系起來,但炎癥是一種常見的機制。
近年來的研究提示,血清C反應(yīng)蛋白(CRP)水平與肥胖密切相關(guān)。CRP作為急性時相反應(yīng)的一項靈敏指標,血漿CRP水平在炎性反應(yīng)時迅速升高[1-2]。目前超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)廣泛應(yīng)用于感染狀況以及炎性反應(yīng)[3],hs-CRP水平的測定比CRP更加靈敏。肥胖導致的代謝不平衡增加了慢性肝病的風險,丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)和γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶(GGT)是判斷肝臟損傷的標志物。血液中的氨基酸水平反映了機體組織蛋白代謝和能量代謝的情況,因此本研究探討肥胖與hs-CRP、肝功能指標以及氨基酸水平的相關(guān)性。
1.1一般資料 選取本院體檢人員145例,自愿填寫樣本采集表,按照體質(zhì)量指數(shù)(BMI)分組分為體質(zhì)量正常組和肥胖組,其中正常組78例,平均年齡(43.4±1.6)歲;肥胖組67例,平均年齡(44.4±1.5)歲,兩組年齡差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。
1.2方法
1.2.1生化指標監(jiān)測 根據(jù)研究者的身高、體質(zhì)量計算BMI;按照采集手冊相關(guān)要求規(guī)范采集靜息狀態(tài)下體檢者靜脈血2 mL,3 000 r/min離心10 min分離血清(不含溶血,脂血標本)待測。應(yīng)用羅氏cobas6000及配套羅氏試劑和質(zhì)控品檢測血漿hs-CRP、ALT、AST、清蛋白(ALB)、GGT水平,按要求進行質(zhì)量控制。
1.2.2氨基酸檢測 串聯(lián)質(zhì)譜(MS/MS)分析用直徑為3.2 mm的打孔器進行干血斑的打孔,置于96孔過濾板中,加入配制好的氨基酸和肉堿的內(nèi)標工作液100 μL,用封膜套覆蓋過濾板,并確保密封良好,然后將96孔板放入振蕩孵育器內(nèi),45 ℃孵育45 min,轉(zhuǎn)速為650~750 r/min,振蕩完畢后,靜置5~10 min,將板中液體轉(zhuǎn)移80 μL至V型耐熱板中,靜置2 h后,上機檢測。
1.3納入標準
1.3.1BMI具體計算方法是BMI=體質(zhì)量/身高2(kg/m2)。中國肥胖問題工作組織(WGOC)建議BMI<18.5 kg/m2為低體質(zhì)量;18.5 kg/m2≤BMI≤23.9 kg/m2為正常體質(zhì)量;23.9 kg/m2≤BMI≤27.9 kg/m2;BMI>27.9 kg/m2為體質(zhì)量超重為肥胖[4]。
1.3.2生化指標正常范圍 hs-CRP:0.0~0.8 mg/dL、ALT:0.0~40.0 U/L、AST:0.0~40.0 U/L、ALB:35.0~50.0 g/L、GGT:0.0~50.0 U/L。
1.3.3氨基酸正常范圍 ALA:135.0~573.0 μmol/L、亮氨酸(LEU+ILE+PRO-OH):71.0~307.0 μmol/L、苯丙氨酸(PHE):25.0~84.0 μmol/L、酪氨酸(TYR):35.0~262.0 μmol/L、纈氨酸(VAL):64.0~286.0 μmol/L。
2.1兩組BMI和hs-CRP水平比較 分別對正常組78例,肥胖組67例進行統(tǒng)計學分析,經(jīng)分析得出: 肥胖組BMI值明顯高于正常組(21.70±0.16)kg/m2,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01);肥胖組hs-CRP明顯高于正常組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),且hs-CRP有增高的趨勢,見表1、圖1。
表1 肥胖組與正常組BMI、hs-CRP水平比較
圖1 正常組與肥胖組hs-CRP水平比較
表2 肥胖組與正常組肝功能指標比較
2.2正常組與肥胖組肝功能相關(guān)指標比較 分別對正常組78例,肥胖組67例進行分析,經(jīng)分析得出:正常組的ALT水平為(19.30±1.50)U/L、AST(27.0±1.1)U/L、ALB(46.50±0.40)g/L、GGT(14.14±1.20)U/L;肥胖組的ALT水平為(44.20±5.60)U/L、AST(38.60±2.60)U/L、ALB(47.70±0.40)g/L、GGT(41.10±3.90)U/L,且差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表2、圖2。
2.3正常組與肥胖組氨基酸水平比較 經(jīng)分析得出:正常組氨基酸水平ALA、LEU+ILE+PRO-OH、PHE、TYR、VAL與肥胖組氨基酸水平比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.000 1),見表3、圖3。
圖2 正常組與肥胖組肝功能指標水平比較
表3 正常組與肥胖組氨基酸水平比較
圖3 正常組與肥胖組氨基酸指標水平比較
根據(jù)2015年《中國居民營養(yǎng)與慢性病狀況報告》調(diào)查結(jié)果顯示,我國18歲及以上成人超重率為30.10%,肥胖率為11.90%,6~17歲兒童青少年超重率為6.00%,肥胖率為6.40%。隨著居民生活水平的提高,肥胖逐漸發(fā)展成為影響人類身體健康的一個重要危險因素,并被視為慢性低度炎癥狀態(tài),肥胖與2型糖尿病、心血管疾病、高血壓等疾病有關(guān)[5-6]。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),肥胖和各種代謝性疾病,以及心血管的發(fā)病率大部分重疊[7-8],雖然近幾年心血管疾病的病死率有所降低,但是隨著肥胖及其并發(fā)癥患病率大大增加,有可能會破壞這一現(xiàn)象[9]。越來越多的肥胖相關(guān)疾病被認為是現(xiàn)代醫(yī)學的一項巨大挑戰(zhàn)。過度營養(yǎng)不良,特別是高脂肪和碳水化合物的攝入,缺乏運動和久坐不動的生活方式是體質(zhì)量增加和肥胖的主要原因。
CRP是炎性因子,參與炎癥發(fā)展的過程,然而對于低水平的CRP,效果不佳,因此為了提高靈敏度與準確度,本研究探討肥胖與hs-CRP、肝功能指標以及氨基酸水平的相關(guān)性。
產(chǎn)生CRP是由細胞因子調(diào)節(jié)的,主要是白細胞介素-6(IL-6),其影響通過其他細胞因子和生長因子修飾通過激素,如皮質(zhì)醇和胰島素以及生產(chǎn)細胞因子和其他應(yīng)激激素,可以在除了炎癥或損傷的其他條件來改變。已顯示來自肥胖人的脂肪細胞過量產(chǎn)生腫瘤壞死-α(TNF-α)。 TNF-α是各種細胞生產(chǎn)IL-6生產(chǎn)的有效誘導。這可以解釋為什么高體質(zhì)量指數(shù)與CRP的血清水平增加有關(guān)。
hs-CRP是機體受到損傷或炎性反應(yīng)刺激后在肝臟合成的一種非特異性標志物。有文獻報道體質(zhì)量正常者血清hs-CRP水平遠遠低于肥胖患者[10]。在本次的研究中,肥胖組與正常組相比,hs-CRP水平明顯升高,因此也驗證了這一點,同時也反映出肥胖患者存在炎性反應(yīng)狀態(tài),提示hs-CRP水平升高是肥胖患者的重要相關(guān)因子[11]。除此以外,hs-CRP水平與體質(zhì)量指數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系,提示hs-CRP水平的升高與內(nèi)臟脂肪含量的增多有關(guān)。
本研究發(fā)現(xiàn),不僅hs-CRP水平升高,ALT、AST、ALB、GGT水平也升高,ALT、AST、GGT是常規(guī)用于檢測肝損傷最敏感的肝功能酶[12-15],肥胖容易引起肝功能損傷。肝臟損傷分為非酒精性脂肪性肝病和酒精性脂肪性肝病。超過80.00%的非酒精性脂肪性肝病的患者為肥胖。ALT和AST活性正?;蛘咧卸壬撸珹ST/ALT<1,表明這兩種酶是脂肪肝的標志物。作為蛋白質(zhì)合成器官,肝臟占循環(huán)蛋白質(zhì)體積的85.00%~90.00%。ALB是這些分泌蛋白中水平最高的蛋白質(zhì),平均占血漿蛋白總量的55.00%。肥胖患者腹部脂肪細胞豐富,容易因刺激引起肝細胞損傷[16]。肥胖易引起脂肪肝、肝硬化等肝臟疾病[17]。受損傷的肝細胞細胞膜通透性發(fā)生改變,因此血清酶的改變可以反映出肝臟的狀態(tài)。肝臟是機體主要的代謝器官,尤其是脂代謝和糖代謝。肝臟以糖原形式儲存葡萄糖的能力,通過糖生成途徑進食和組裝葡萄糖,所以響應(yīng)禁食是至關(guān)重要的。肝臟氧化脂質(zhì),但也可以包裹多余的脂質(zhì)以分泌和儲存在其他組織中,例如脂肪。肝臟是蛋白質(zhì)和氨基酸代謝的主要處理者,因為它負責血液中分泌的大部分蛋白質(zhì)(無論是基于質(zhì)量還是基于獨特蛋白質(zhì)的范圍),氨基酸處理能量,以及處理含氮廢物來自尿素代謝形式的蛋白質(zhì)降解。碳水化合物和脂肪紊亂會導致肝臟胰島素抵抗。代謝失衡甚至會導致危及生命的情況。因此,維持肝臟的正常代謝功能至關(guān)重要。當肝臟處于病理狀態(tài)時,肝臟代謝穩(wěn)態(tài)受到破壞,代謝紊亂會進一步加重肝臟疾病。因此,確定肝病與代謝紊亂之間的關(guān)系至關(guān)重要。
在人體內(nèi),氨基酸通過代謝可以發(fā)揮作用,比如:合成組織蛋白質(zhì);變成酸、激素、抗體、肌酸等含氨物質(zhì);轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓衔锖椭荆谎趸啥趸己退澳蛩?,產(chǎn)生能量,因此,肥胖與代謝功能具有相關(guān)性。肥胖是由食物攝入和能量消耗之間的不平衡引起的,這導致脂肪組織的過度積累。脂肪組織現(xiàn)在不僅被認為是儲存來自食物攝入的過剩能量的主要部位,而且還被認為是內(nèi)分泌器官。脂肪組織的擴張產(chǎn)生許多生物活性物質(zhì),稱為脂肪細胞因子或脂肪因子,它們引發(fā)慢性低度炎癥并與許多不同器官中的一系列過程相互作用。雖然確切的機制仍不清楚,由過量的脂肪組織和脂肪組織功能障礙引起的這些脂肪因子的失調(diào)的產(chǎn)生或分泌可能有助于肥胖相關(guān)的代謝疾病的發(fā)展。
20世紀60年代首次報道了肥胖患者中支鏈氨基酸水平升高,支鏈氨基酸包括:亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸,支鏈氨基酸不僅是構(gòu)建肌肉組織的基本組成部分,而且參與了蛋白質(zhì)的合成。支鏈氨基酸是人體必需氨基酸,必須從食物中獲得。支鏈氨基酸的水平升高,說明營養(yǎng)過剩,從而會導致肝功能損傷。
總之,本研究表明,肥胖與hs-CRP水平密切相關(guān),同時肥胖患者對肝功能相關(guān)指標有影響。肥胖成為影響人體健康的重要隱患,其肥胖的根本原因就是攝入過多,運動少以及內(nèi)分泌系統(tǒng)失調(diào),為了防止肥胖的發(fā)生,應(yīng)根據(jù)自身情況,攝入適當?shù)牡鞍踪|(zhì)、脂肪、維生素等礦物質(zhì)。多食用粗糧,例如:糙米、胚芽米等。不宜食用油炸食品。
hs-CRP水平升高是肥胖患者的重要相關(guān)因子,肥胖會引起肝臟損傷以及部分氨基酸代謝異常。改善飲食、多運動就可以有效降低肥胖的發(fā)生,進一步減少疾病的發(fā)生。