邱 凌，徐 蓉，汪思陽，葉明浩，王春平，王福俤，盛宏光*

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2型糖尿病患者血清微量元素水平及糖代謝指標的相關性

邱 凌1，徐 蓉1，汪思陽1，葉明浩1，王春平2，王福俤2，盛宏光2*

（上海市徐匯區(qū)中心醫(yī)院/中國科學院上海臨床中心：1老年病科，2內(nèi)分泌科，上海 200031）

探討2型糖尿?。═2DM）患者血清微量元素含量的變化，及其與部分生化指標、T2DM發(fā)生發(fā)展的相關性。檢測2012年6月至2014年6月入住上海市徐匯區(qū)中心醫(yī)院內(nèi)分泌科的89例T2DM（T2DM組）患者和97例非T2DM（對照組，一般資料與T2DM組比較無差異）患者的空腹血糖（FBG）、餐后2h血糖（2hPBG）、糖化血紅蛋白（HbAlc）、空腹胰島素（FINS）、C肽等生化指標。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）技術(shù)檢測鐵（Fe）、鋅（Zn）、硒（Se）3種微量元素含量，分析微量元素與生化指標及T2DM的關系。與對照組比較，T2DM組血清Zn、Se含量均顯著降低（＜0.05）；與HbAlc＜7.0%者比較，T2DM組中HbAlc≥7.0%者血清Fe、Zn、Se含量顯著降低（＜0.05）；Pearson相關性分析顯示，T2DM患者血清Fe與Zn之間和Fe與Se之間分別呈正相關，Zn與Se之間亦呈正相關（＝0.668、0.725、0.754；＜0.05）；Fe、Zn、Se與HbAlc、FBG、2hPG、FINS及C肽均具有良好的相關性；多因素logistic回歸分析顯示，Zn、Se是T2DM患者的保護因素（＝?1.302，?1.578；＜0.05）。T2DM患者微量元素含量普遍較低，且與糖代謝密切相關，維持體內(nèi)微量元素的平衡，對防止或延緩T2DM發(fā)病具有積極的意義。

糖尿病，2型；微量元素；生化指標

2型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus，T2DM）是一種因胰島素分泌不足和（或）胰島素抵抗（insulin resistance，IR）引起的內(nèi)分泌疾病，預計到2030年全世界患病人數(shù)將達3.6億，預防和控制T2DM已成為醫(yī)學、生物學和社會學的重要課題。研究表明，除了遺傳因素外，T2DM的發(fā)生、發(fā)展和并發(fā)癥還與環(huán)境、飲食結(jié)構(gòu)中的微量元素密切相關[1]。體內(nèi)微量元素鐵（Fe）、鋅（Zn）和硒（Se）對胰島素的合成、分泌、貯存及代謝具有十分重要的作用，但其作用機制尚未完全清楚[2,3]。本研究擬利用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）技術(shù)檢測T2DM患者血清中Fe、Zn、Se 三種離子含量及臨床生化代謝指標，旨在探討T2DM患者體內(nèi)Fe、Zn、Se元素含量變化及其與生化指標的相關性，為T2DM診治以及金屬藥物的開發(fā)應用提供重要理論依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇2012年6月至2014年6月上海市徐匯區(qū)中心醫(yī)院內(nèi)分泌科收治的89例T2DM患者。入選標準：均符合世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）1999年診斷標準[4]。排除標準如下。（1）妊娠或哺乳（泌乳）期女性；（2）年齡＜50歲；（3）有以下病史者：1型糖尿病、繼發(fā)性糖尿?。贿^去3個月內(nèi)有糖尿病急性代謝并發(fā)癥，合并嚴重糖尿病慢性并發(fā)癥；精神疾病和嚴重感染的患者；心肝腎功能不全及惡性腫瘤患者；（4）近2年內(nèi)有活性物質(zhì)濫用史（包括乙醇），近期攝入過干擾微量元素的藥物及保健品。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理學委員會審議通過，患者均簽署知情同意書。其中男49例，女40例，年齡50～75（58.1±4.7）歲。同時選擇我院住院的非T2DM患者97例作為對照組。其中男50例，女47例，年齡50～75（57.2±4.9）歲。各組患者在年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）、腰臀比（waist-hip ratio，WHR）等方面差異均無統(tǒng)計學意義（＞0.05；表1）。

1.2 樣本采集與檢測

T2DM組和對照組均抽取清晨空腹外周血6ml，置于3.2%枸櫞酸鈉抗凝管中，充分混勻，3 000轉(zhuǎn)/min離心10min后分離血清，?80℃保存?zhèn)溆谩y定生化指標：空腹血糖（fasting blood glucose，F(xiàn)BG）、餐后2h血糖（2-hour postprandial blood glucose，2hPBG）、糖化血紅蛋白（glycosylated hemoglobin Alc，HbAlc）、空腹胰島素（fasting insulin，F(xiàn)INS）、C肽（C peptide），其中血糖測定采用葡萄糖氧化酶法，HbA1c采用高壓液相色譜法，F(xiàn)INS采用放射免疫法，C肽采用磁分離免疫法；采用ICP-MS技術(shù)檢測Fe、Zn、Se 三種微量元素含量；操作過程嚴格按照說明書進行。

1.3 統(tǒng)計學處理

2 結(jié) 果

2.1 兩組血清微量元素含量比較

與對照組比較T2DM組血清Zn、Se含量均顯著降低，差異有統(tǒng)計學意義（＜0.05）。兩組血清Fe含量比較，差異無統(tǒng)計學意義（＞0.05；表1）。

表1 T2DM組和對照組血清微量元素含量比較

T2DM: type 2 diabetes mellitus. Compared with control group,*＜0.05

2.2 不同HbAlc的T2DM患者血清微量元素含量比較

與HbAlc＜7.0%者比較，HbAlc≥7.0%者血清Fe、Zn、Se含量均顯著降低，差異有統(tǒng)計學意義（＜0.05；表2）。

表2 不同HbAlc的T2DM患者血清微量元素含量比較

T2DM: type 2 diabetes mellitus; HbAlc: glycosylated hemoglobin Alc. Compared with HbAlc＜7.0% group,*＜0.05

2.3 T2DM患者血清微量元素含量與生化指標之間的Pearson相關性分析

相關性分析顯示，T2DM患者血清Fe與Zn之間和Fe與Se之間分別呈正相關，Zn與Se之間呈正相關（分別為＝0.668、0.725、0.754；＜0.05）；Fe、Zn、Se與HbAlc、FBG、2hPBG、FINS及C肽具有良好的相關性（表3）。

2.4 T2DM患者血清微量元素logistic回歸分析

以T2DM為因變量，將Fe、Zn、Se與HbAlc、FBG、2hPBG、FINS、C肽，以及年齡、性別、BMI、WHR、HbAlc等納入多因素非條件logistic回歸分析，結(jié)果顯示，在控制了相關生化指標和基線資料后，Zn、Se是T2DM患者的保護因素（＜0.05；表4）。

3 討 論

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，居民膳食結(jié)構(gòu)與生活方式發(fā)生了重要變化，高血壓、糖尿病、肥胖、各種腫瘤等與之相關的慢性疾病的患病率呈明顯上升趨勢，現(xiàn)已成為威脅國民健康的突出問題。T2DM是一種長期的慢性代謝綜合征，且并發(fā)癥較多，世界各國用于治療T2DM的費用高達數(shù)千億美元。近年來，T2DM與微量元素的關系備受關注，研究認為T2DM患者因體內(nèi)代謝障礙導致多種微量元素的異常，同時微量元素可通過影響胰島分泌功能及胰島素敏感性參與T2DM的發(fā)生與發(fā)展[5,6]。

微量元素在人體內(nèi)含量極少，僅占人體質(zhì)量0.01%，但它們作為部分激素、酶及核酸的組成成分，參與組織細胞代謝，具有重要生理功能及營養(yǎng)價值。鋅可通過調(diào)節(jié)胰島素構(gòu)象的完整性和胰島素分泌，影響體內(nèi)胰島素及受體水平，增強胰島素的降血糖作用。缺Zn一方面可導致血糖增高，而高血糖抑制Zn的吸收，進一步加重Zn的缺乏；另一方面，易導致免疫功能低下，感染性疾病風險增加，加重T2DM的病情[7]。Se主要通過抗氧化作用保護胰島細胞，提高葡萄糖耐量，同時可直接作用于胰島素受體發(fā)揮降糖作用。缺Se可導致胰腺萎縮，降低谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）活性，從而引起體內(nèi)自由基的清除障礙，而自由基所致的膜損害是T2DM及慢性并發(fā)癥的發(fā)病基礎。機體Fe含量的下降影響血紅蛋白的合成，使胰腺組織低氧而損害糖的分解，導致血糖升高。此外，人體自由基的產(chǎn)生與清除，都需要含鐵酶類物質(zhì)的參與，但鐵超負荷引起的體內(nèi)氧化應激會促進糖尿病慢性并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展[8,9]。

本研究結(jié)果顯示，T2DM組血清Zn、Se含量較對照組顯著降低（＜0.05），但兩組患者血清Fe含量比較差異無統(tǒng)計學意義（＞0.05），且HbAlc≥7.0%者血清Fe、Zn、Se含量較HbAlc＜7.0%者均顯著降低（＜0.05），提示T2DM及其并發(fā)癥患者糖代謝紊亂可能會增加Zn、Se的丟失，且隨著糖尿病病情的加重，微量元素的丟失也越嚴重。同時相關性分析顯示，T2DM患者血清Fe、Zn、Se之間呈正相關（＜0.05）；Fe、Zn、Se與HbAlc、FBG、2hPBG、FINS及C肽具有良好的相關性，說明微量元素含量的改變與血糖水平相關，其中以Zn、Se尤為突出。付穎瑜等[10]研究認為，當機體血糖水平較高時，微量元素隨尿液排出增加，導致多種微量元素的缺乏，而微量元素的缺乏可降低胰島素敏感性。此外，在控制了相關生化指標及基線資料后，Zn、Se是T2DM患者的保護因素（＜0.05），故適當補充微量元素，可能有助于改善T2DM患者的糖代謝紊亂。動物及人體試驗均表明，通過微量元素的糾正，可使患有T2DM的動物及患者病情有所好轉(zhuǎn)[11,12]。綜上所述，T2DM患者微量元素含量普遍較低，微量元素與T2DM的發(fā)生、發(fā)展過程及糖代謝密切相關。在T2DM的防治過程中，維持體內(nèi)微量元素的平衡，對防止或延緩T2DM發(fā)病具有積極的意義。

表3 T2DM患者血清微量元素含量與生化指標之間的相關性

T2DM: type 2 diabetes mellitus; HbAlc: glycosylated hemoglobin Alc; FBG: fasting blood glucose; 2hPBG: 2-hour postprandial blood glucose; FINS: fasting insulin.*＜0.05

表4 T2DM患者有關血清微量元素的多因素logistic回歸分析

T2DM: type 2 diabetes mellitus

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（編輯: 劉子琪）

Correlation of serum levels of trace elements with glycometabolic parameters in patients with type 2 diabetes

QIU Ling1, XU Rong1, WANG Si-Yang1, YE Ming-Hao1, WANG Chun-Ping2, WANG Fu-Ti2, SHENG Hong-Guang2*

(1Department of Geriatrics,2Department of Endocrinology, Xuhui District Central Hospital of Shanghai/Shanghai Clinical Center of Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200031, China)

To explore the changes in serum trace elements and its correlation with biochemical indicators and development of type 2 diabetes mellitus (T2DM) in patients with T2DM.A total of 89 patients with confirmed T2DM admitted in the Endocrinology Department, Xuhui District Central Hospital of Shanghai from June 2012 to June 2014 were enrolled in this study. Another 97 non-T2DM patients (having no significant differences in age, sex, body mass index, and waist-hip ratio with the T2DM group) in our hospital at the same duration were recruited as control group. Fasting blood glucose (FBG), 2-hour postprandial glucose (2hPBG), glycosylated hemoglobin A1c (HbAlc), fasting insulin (FINS), and peptide C were measured. Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) was used to detect the serum levels of trace elements, Fe, Zn and Se. The correlation of serum trace elements with biochemical indicators and T2DM was analyzed.Serum levels of Fe, Zn and Se were significantly lower in T2DM group than in control group (＜0.05), and also remarkably reduced in the T2DM patients with HbAlc ≥7.0% than in those with HbAlc ＜7.0% (＜0.05). Pearson correlation analysis showed that there was positive correlation between Fe and Zn, Fe and Se, and Zn and Se, respectively (＝0.668, 0. 725, 0.754,＜0.05). Serum levels of Fe, Zn and Se were all highly correlated with HbAlc, FBG, 2hPBG, FINS and peptide C. Multivariate logistic regression analysis showed that Zn and Se were the protective factors for T2DM (＝-1.302,-1.578;＜0.05).The serum levels of trace elements are generally low in T2DM patients, and the levels are closely related to the glycometabolism. So maintaining the balance of trace elements is of positive significance in the prevention or onset delay of T2DM.

diabetes mellitus, type 2; trace elements; biochemical indicators

(SHXH201203).

R578.1

A

10.11915/j.issn.1671-5403.2015.06.101

2015?02?04;

2015?03?06

徐匯區(qū)衛(wèi)計委科研項目（SHXH201203）

盛宏光, E-mail: SHG.ok@163.com