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        n-3多不飽和脂肪酸對(duì)2型糖尿病患者胰島素抵抗及血糖的影響

        2016-09-11 03:09:54余穎饒祖華江淼
        浙江臨床醫(yī)學(xué) 2016年5期
        關(guān)鍵詞:玉米油籽油亞麻

        余穎 饒祖華 江淼

        n-3多不飽和脂肪酸對(duì)2型糖尿病患者胰島素抵抗及血糖的影響

        余穎 饒祖華 江淼

        目的 探討膳食n-3多不飽和脂肪酸對(duì)2型糖尿病患者血糖及胰島素抵抗的影響。方法 2型糖尿病患者51例,隨機(jī)分為三組:金槍魚油組(n=21),亞麻籽油組(n=16)和玉米油組(n=14),三組患者分別口服相應(yīng)膠囊,3種膠囊重量相等,為期180d。試驗(yàn)前1d及第90、180天,測(cè)定所有患者空腹血糖、胰島素、血漿磷脂脂肪酸及其他常規(guī)血液指標(biāo)。結(jié)果 金槍魚油組第180天空腹血糖(FBS)、空腹胰島素(FINS)、糖化血紅蛋白(HbA1C)、胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)低于亞麻籽油組及玉米油組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;金槍魚油組第180天測(cè)定血漿磷脂脂肪酸20:5n-3、22:5n-3、22:6n-3、總n-3 PUFA、n-3:n-6含量高于玉米油組,20:5n-3、22:6n-3、總n-3 PUFA、n-3:n-6高于亞麻籽油組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;2型糖尿病患者的胰島素抵抗水平和血漿中20:5n-3(r=-0.517,P<0.01)、22:5n-3(r=-0.385,P<0.05)、22:6n-3(r=-0.436,P<0.01)呈負(fù)相關(guān)。結(jié)論 2型糖尿病患者增加n-3多不飽和脂肪酸攝入,尤其是富含EPA與DHA的魚油,有益于控制血糖及減輕胰島素抵抗。

        n-3多不飽和脂肪酸 膳食脂肪酸 血漿磷脂脂肪酸 2型糖尿病 胰島素抵抗 糖代謝

        2型糖尿病是復(fù)雜的遺傳因素和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果,已成為常見的慢性病,嚴(yán)重危害人類健康。飲食控制對(duì)糖尿病治療至關(guān)重要,但目前對(duì)2型糖尿病的個(gè)性化營(yíng)養(yǎng)治療尚處于起步階段。健康飲食推薦減少飽和脂肪酸攝入,增加不飽和脂肪酸攝入。n-3多不飽和脂肪酸(n-3 PUFA)是重要的營(yíng)養(yǎng)組成成分,具有重要的生物學(xué)功能。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明[1],膳食n-3PUFA可以增強(qiáng)胰島素敏感性、防止胰島素抵抗的發(fā)生。本文探討膳食n-3 PUFA對(duì)2型糖尿病患者血糖及胰島素抵抗的影響。

        1 臨床資料

        1.1一般資料 選擇2014年5月至11月本院2型糖尿病患者51例,其中男18例,女33例;年齡43~78歲。均符合1999年美國(guó)WHO的DM診斷標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)目經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有受試者均簽署知情同意書。納入標(biāo)準(zhǔn):⑴空腹血糖水平穩(wěn)定在7.0~10.0mmol/ L。⑵年齡43~78歲。⑶了解并愿意參與研究。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)I型糖尿病。(2)家族性高脂血癥或血清甘油三酯>4.56 mmol/L。(3)有心腦血管疾病或動(dòng)脈硬化疾病史、有嚴(yán)重肝病或腎病、有惡性腫瘤等。(4)在<30d曾參加過其它臨床研究。(5)主管醫(yī)師認(rèn)為可能影響臨床研究評(píng)價(jià)或不適合臨床研究的病例。

        1.2方法 試驗(yàn)開始前患者進(jìn)入3周的洗脫期(為每位患者家庭提供3周的玉米油作為日常用油),洗脫期結(jié)束后將患者隨機(jī)分為三組:金槍魚油組(21例)口服金槍魚油膠囊1.0g(含66%的DHA+EPA;DHA:EPA =5:1),3粒/d。亞麻籽油組(16例)口服亞麻籽油膠囊1.0g(含55%的ALA),3粒/d。玉米油組(14例)口服玉米油膠囊1.0g,3粒/d。為期180d,同時(shí)每天繼續(xù)以玉米油作為日常用油。三組間年齡、性別等一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

        1.3檢測(cè)方法 試驗(yàn)前1d及第90、180天,采集患者禁食12h靜脈血于空白管和EDTA抗凝管,采用全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL)、血糖(FBS)、胰島素(FINS)、糖化血紅蛋白(HbA1C)等。計(jì)算HOMA-IR水平作為胰島素抵抗的指標(biāo)(空腹血清胰島素×空腹血糖/ 22.5)。

        采用脂肪酸檢測(cè)方法檢測(cè)血漿磷脂脂肪酸含量。

        1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS21.0軟件。利用Oneway ANOVA分析各組數(shù)據(jù)的差異。變量間的相關(guān)性用Pearson相關(guān)分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

        2 結(jié)果

        2.1三組患者第90天生化指標(biāo)比較 金槍魚油組FINS、HOMA-IR低于亞麻籽油組及玉米油組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

        表1 三組患者第90天生化指標(biāo)比較(±s)

        表1 三組患者第90天生化指標(biāo)比較(±s)

        注:與玉米油組比較,*P<0.05;與亞麻籽油組比較,#P<0.05

        金槍魚油組(n=21)亞麻籽油組(n=16)玉米油組(n=14) F值 P值TG(mmol/L) 1.51±0.57 1.80±0.80 1.43±0.67 1.305 0.281 TC(mmol/L) 4.90±0.78 5.07±1.10 4.59±1.18 0.871 0.425 HDL(mmol/L) 1.48±0.28 1.45±0.29 1.59±0.23 1.104 0.340 LDL(mmol/L) 3.14±0.54 3.17±0.21 2.90±0.77 1.112 0.337 FBS(mmol/L) 7.33±2.92 8.72±3.53 8.22±2.40 1.021 0.368 FINS(mU/L) 10.36±8.46*# 17.37±8.84 18.64±10.85 4.214 0.021 HbA1C(%) 7.03±1.58 7.49±1.48 7.42±1.46 0.498 0.611 HOMA-IR 2.67±0.54*# 3.41±1.08 3.40±1.33 3.461 0.039

        2.2三組患者第180天生化指標(biāo)比較 金槍魚油組FINS、HOMA-IR低于亞麻籽油組及玉米油組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。

        表2 三組患者第180天生化指標(biāo)比較(±s)

        表2 三組患者第180天生化指標(biāo)比較(±s)

        注:與玉米油組比較,*P<0.05;與亞麻籽油組比較,#P<0.05

        金槍魚油組(n=21)亞麻籽油組(n=16)玉米油組(n=14) F值 P值TG(mmol/L) 1.48±0.75 1.67±0.79 2.39±1.90 2.590 0.085 TC(mmol/L) 4.64±1.94 4.45±1.61 3.97±2.84 0.421 0.659 HDL(mmol/L) 1.34±0.44 1.22±0.36 1.56±0.54 2.201 0.122 LDL(mmol/L) 2.54±1.17 2.66±1.06 2.70±1.35 0.088 0.916 FBS(mmol/L) 6.99±3.72 7.79±4.97 8.27±5.44 0.341 0.713 FINS(mU/L) 10.23±13.54*# 18.25±8.73 20.56±10.32 4.116 0.022 HbA1C(%) 6.25±2.02 7.43±2.30 7.38±1.96 1.833 0.163 HOMA-IR 2.56±0.34*# 3.34±0.68 3.58±0.53 19.087 0.000

        2.3三組患者第90天血漿磷脂脂肪酸分布比較 金槍魚油組血漿磷脂20:3n-6低于亞麻籽油組及玉米油組,18:3n-3低于亞麻籽油組,而20:5n-3、22:6n-3、總n-3 PUFA、n-3:n-6高于亞麻籽油組及玉米油組;亞麻籽油組血漿磷脂18:3n-3、20:5n-3、22:6n-3高于玉米油組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表3。

        表3 三組患者第90天血漿磷脂脂肪酸分布比較(±s)

        表3 三組患者第90天血漿磷脂脂肪酸分布比較(±s)

        注:SFA總飽和脂肪酸,MUFA單飽和脂肪酸、PUFA多不飽和脂肪酸;與玉米油組比較,*P<0.05;與亞麻籽油組及玉米油組比較,#P<0.05;與亞麻籽油組比較△P<0.05

        血漿磷脂脂肪酸分布(%)金槍魚油組(n=21)亞麻籽油組(n=16)玉米油組F值 P值(n=14)18:2n-6 12.96±2.37 14.63±3.30 13.44±2.35 1.790 0.178 18:3n-3 0.18±0.10△ 0.27±0.13* 0.17±0.07 4.541 0.016 20:2n-6 0.36±0.12 0.38±0.24 0.32±0.15 0.460 0.643 20:3n-6 1.37±0.49# 1.69±0.28 1.74±0.37 4.563 0.015 20:4n-6 10.96±7.64 11.72±4.26 12.75±6.70 0.323 0.725 20:5n-3 1.15±0.49# 0.65±0.43* 0.31±0.26 17.664 0.000 22:2n-6 0.21±0.28 0.24±0.20 0.25±0.19 0.142 0.868 22:4n-6 1.41±0.88 1.44±0.50 1.54±0.19 0.179 0.836 22:5n-3 1.47±0.37 1.53±0.57 1.46±0.65 0.084 0.920 22:6n-3 5.56±2.06# 3.67±2.13* 2.12±1.99 9.147 0.000 Total SFA 54.13±6.80 54.67±7.73 56.64±8.97 0.463 0.632 Total MUFA 12.57±3.64 13.45±4.35 13.27±4.78 0.229 0.796 Total PUFA 34.43±3.13 35.32±3.78 36.29±2.44 1.442 0.247 Total n-6 PUFA 24.36±4.43 25.34±4.30 27.25±5.14 1.670 0.199 Total n-3 PUFA 8.86±1.82# 7.26±1.94 6.98±1.65 5.706 0.006 n-3:n-6 0.36±0.11# 0.29±0.10 0.25±0.08 5.508 0.007

        2.4三組患者第180天血漿磷脂脂肪酸分布比較 金槍魚油組血漿磷脂20:3n-6、22:2n-6、22:4n-6、總n-6 PUFA低于玉米油組,18:3n-3、20:3n-6、22:2n-6、總n-6 PUFA低于亞麻籽油組,而20:5n-3、22:5n-3、22:6n-3、總n-3 PUFA、n-3:n-6高于玉米油組,20:5n-3、22:6n-3、總n-3 PUFA、n-3:n-6高于亞麻籽油組;亞麻籽油組血漿磷脂22:2n-6低于玉米油組,18:3n-3、20:5n-3、22:5n-3、22:6n-3、總n-3 PUFA、n-3:n-6高于玉米油組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表4。

        表4 三組患者第180天血漿磷脂脂肪酸分布比較(±s)

        表4 三組患者第180天血漿磷脂脂肪酸分布比較(±s)

        注:與玉米油組比較,*P<0.05;與亞麻籽油組比較,#P<0.05

        血漿磷脂脂肪酸分布(%)金槍魚油組(n=21)亞麻籽油組(n=16)玉米油組F值 P值(n=14)18:2n-6 14.75±2.61 15.18±3.09 16.25±2.78 1.214 0.306 18:3n-3 0.16±0.11# 0.23±0.06* 0.15±0.09 3.646 0.034 20:2n-6 0.30±0.17 0.36±0.15 0.35±0.21 0.622 0.541 20:3n-6 1.41±0.51*# 1.91±0.74 2.01±0.77 4.279 0.019 20:4n-6 11.48±3.53 12.12±3.78 13.94±4.45 1.735 0.187 20:5n-3 1.95±0.72*# 1.12±0.51* 0.64±0.42 22.378 0.000 22:2n-6 0.16±0.14*# 0.27±0.17* 0.42±0.19 10.533 0.000 22:4n-6 1.44±0.42* 1.68±0.56 1.89±0.54 3.474 0.039 22:5n-3 2.17±0.70* 2.04±0.55* 1.48±0.56 5.517 0.007 22:6n-3 5.81±1.79*# 4.49±1.67* 3.21±1.62 9.880 0.000 Total SFA 54.47±7.75 54.86±8.24 57.76±8.06 0.786 0.461 Total MUFA 12.68±4.73 13.89±4.35 13.97±5.07 0.434 0.650 Total PUFA 36.52±3.74 36.23±3.24 36.32±4.67 0.027 0.973 Total n-6 PUFA 25.45±2.35*# 28.24±3.49 28.44±3.05 5.970 0.005 Total n-3 PUFA 9.98±1.09*# 8.15±1.17* 7.12±1.29 26.893 0.000 n-3:n-6 0.43±0.13*# 0.35±0.12* 0.26±0.07 9.494 0.000

        2.5HOMA-IR與脂肪酸含量的相關(guān)性分析 2型糖尿病患者的胰島素抵抗水平與血漿中18:3n-3無相關(guān)性(r=-0.179,P>0.05);與血漿中20:5n-3(r=-0.517,P<0.01)、22:5n-3(r=-0.385,P<0.05)、22:6n-3 (r=-0.436,P<0.01)呈負(fù)相關(guān)。

        3 討論

        已有研究表明血漿中脂肪酸組成在調(diào)節(jié)胰島素活性和血糖水平中具有主要作用[2]。近年在長(zhǎng)期脂肪酸攝入模式中,組織脂肪酸(血清/血漿、動(dòng)物脂肪、血小板和紅細(xì)胞)被用來作為合適的生物標(biāo)志物[2]。本資料采用血漿磷脂脂肪酸為生物標(biāo)志物,探討n-3多不飽和脂肪酸與2型糖尿病患者中胰島素抵抗的相關(guān)性。

        根據(jù)國(guó)內(nèi)外流行病學(xué)研究,基于亞洲人群的前瞻性研究普遍發(fā)現(xiàn)n-3PUFA攝入與2型糖尿病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)[3~6]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明[7],膳食飽和脂肪酸可以降低胰島素敏感性,而膳食n-3PUFA可以增強(qiáng)胰島素敏感性、防止胰島素抵抗的發(fā)生。然而,在西方人群中,卻未得出一致性的結(jié)論。美國(guó)相關(guān)研究[8]以及歐洲的前瞻性研究[9]均發(fā)現(xiàn),魚類攝入或n-3PUFA攝入增加2型糖尿病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)2型糖尿病患者,科研人員在西方白種人群中進(jìn)行了一系列n-3PUFA干預(yù)的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),但多數(shù)未發(fā)現(xiàn)n-3PUFA能夠改善患者胰島素抵抗水平或血糖水平,n-3PUFA甚至?xí)p微降低患者的胰島素敏感性[10]。

        本資料顯示,2型糖尿病患者的胰島素抵抗水平與血漿中20:5n-3、22:6n-3含量呈顯著負(fù)相關(guān),故可推論增加n-3多不飽和脂肪酸攝入,尤其是EPA 與DHA,有益于減輕胰島素抵抗,這與既往以亞洲人群為研究對(duì)象的研究結(jié)論一致。EPA、DHA主要存在于魚類,本資料顯示經(jīng)過180d長(zhǎng)時(shí)間服用富含EPA、DHA的金槍魚油膠囊,糖尿病患者的糖化血紅蛋白及空腹血糖水平較服用亞麻籽油及玉米油的患者有改善,提示增加n-3多不飽和脂肪酸攝入有助于血糖控制。

        脂肪酸影響2型糖尿病的分子機(jī)制已有相關(guān)報(bào)道。Insulin/IGF-1信號(hào)通路與胰島素敏感性密切相關(guān)。Insulin/IGF-1信號(hào)通路很可能是n-3PUFA調(diào)節(jié)胰島素敏感性的重要通路。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在胰島素抵抗大鼠飼料中加入魚油喂養(yǎng)6周后其體內(nèi)n-3PUFA含量增加同時(shí),胰島素介導(dǎo)的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)、氧化供能及脂肪合成均明顯增加,提示n-3PUFA可促進(jìn)胰島β細(xì)胞分泌胰島素,降低靶細(xì)胞對(duì)胰島素的抵抗,提高胰島素受體敏感性,從而改善胰島素抵抗?fàn)顟B(tài),但與治理時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)[11];在肌肉組織中,n-6PUFA會(huì)抑制胰島素受體底物1(IRS-1)絲氨酸磷酸化、三磷酸磷脂酰肌醇酶(PI3K)活性和GLUT-4水平,而n-3PUFA能夠抵消高脂飲食對(duì)這些成分的影響,預(yù)防胰島素抵抗的發(fā)生[12];DHA能增加糖尿病大鼠模型中降低的Na-K-ATP酶活性,增強(qiáng)大鼠細(xì)胞能力代謝能力[13];細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)[14],EPA能夠上調(diào)IRS-1絲氨酸磷酸化及PI3K和AKT酶的活性,增強(qiáng)胰島素敏感性水平。

        ALA(18:3n-3)是n-3多不飽和脂肪酸,是人體必需脂肪酸。ALA是20和22碳n-3多不飽和脂肪酸的合成前體。本資料中服用富含ALA的亞麻籽油組糖尿病患者體內(nèi)的18:3n-3含量水平明顯高于服用金槍魚油及玉米油的患者n-3PUFA含量高于服用玉米油膠囊的患者,但低于服用金槍魚油的患者,與胰島素抵抗無明顯相關(guān)性??紤]原因是ALA在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化為其他n-3多不飽和脂肪酸的轉(zhuǎn)化率較低,且ALA不能在體內(nèi)合成,必需通過食物攝入。

        因此,2型糖尿病患者直接增加富含EPA、DHA 的n-3多不飽和脂肪酸攝入有利于減輕胰島素抵抗及控制血糖水平。然而,n-3PUFA對(duì)Insulin/IGF-1信號(hào)通路的影響仍然需要更多的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行探索和研究,比如不同鏈長(zhǎng)的n-3PUFA(EPA,DHA,ALA)對(duì)PI3K和AKT酶活性影響的差異、對(duì)通路關(guān)鍵基因和GLUT4的mRNA表達(dá)和蛋白表達(dá)影響的差異等。由于不同人群遺傳背景、生活環(huán)境以及膳食習(xí)慣不同,可能是造成研究結(jié)論截然相反。在人體中,n-3PUFA能否和Insulin/IGF-1信號(hào)通路中關(guān)鍵基因的多態(tài)性產(chǎn)生交互作用至今仍不清楚,這均需要進(jìn)一步探索研究,為利用個(gè)性化的營(yíng)養(yǎng)手段減輕糖尿病患者的胰島素抵抗及良好控制血糖提供理論基礎(chǔ)。

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        Objectives The study is to investigate the effect of dietary n-3 polyunsaturated fatty acids on blood glucose and insulin resistance in Chinese type 2 diabetic patients. Methods 51 Chinese T2D patients were recruited,and all of them were randomized into three groups: tuna oil (n=21,3g/d/head),flaxseed oil(n=16,3g/d/head) and corn oil(n=14,3g/d/head). Three groups had no no statistical difference in the age,sex,BMI and biochemical indexes .The intervention was last for 180 days. The fasting blood glucose,insulin,plasma phospholipid fatty acid and other routine blood indexes of all patents were measured on the zeroth day,the 90th day and the 180th day. Results Tuna oil group on the 180th day was significantly lower than Flaxseed oil and corn oil group in fasting blood glucose (FBS),fasting insulin (fins),glycosylated hemoglobin (HbA1c),insulin resistance index (HOMA-IR),the difference is statistically significant.Tuna oil group on the 180th day was significantly higher than corn oil group in plasma phospholipid fatty acid 20:5n-3,22:5n-3,22:6n-3,total n-3 PUFA,and n-3:n-6 contents,and it was significantly higher than flaxseed oil group in 20:5n-3,22:6n-3,total n-3 PUFA,and n-3:n-6 contents.Insulin resistance levels of T2D patints is negative correlated to 20:5n-3(r=-0.517,P<0.01) and 22:5n-3(r=-0.385,P<0.05),22:6n-3(r=-0.436,P<0.01)contents. Conclusion Increasing the intake of n-3 polyunsaturated fatty acid,especially fish oil rich in EPA and DHA is beneficial to control blood glucose and reduce insulin resistance.

        n-3 polyunsaturated fatty acid Dietary fatty acids Plasma fatty acids Type 2 diabetes Insulin resistance Glucose metabolism

        浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生科技計(jì)劃項(xiàng)目(KY13304)

        324200 浙江省常山縣人民醫(yī)院

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