李娜 李悅 黃新梅 吳躍躍 李曉雅 朱建萍 陶勇軍 張小英 劉軍

隨著全球肥胖癥和2型糖尿病(T2DM)的流行，營養(yǎng)過剩的脂肪毒性作用越來越受關注。明確調(diào)節(jié)代謝穩(wěn)態(tài)的新型信號分子和途徑，有利于探究防治肥胖癥和其病理生理結果的藥理學靶標。瘦素、脂聯(lián)素(APN)等脂肪因子在能量代謝穩(wěn)態(tài)中的保護作用是近年來的研究熱點[1]。APN是由脂肪細胞分泌的脂肪細胞因子，為一種30 kDa的特異性蛋白,APN在體內(nèi)以三聚體、六聚體和高分子量多聚體等結構形式存在，高分子量脂聯(lián)素(HMW-APN)為其主要活性形式，總脂聯(lián)素(tAPN)為各種結構形式APN的總稱[2]。盡管相關研究表明，肥胖、胰島素抵抗、T2DM嚙齒動物和人類的血清APN顯著降低，但APN水平的實際變化在血糖調(diào)節(jié)異常(IGR)到T2DM的動態(tài)發(fā)展過程中尚未得到很好的描述。因此，本研究探討血清tAPN在正常體重(NW)到超重/肥胖(Ow/Ob)、正常糖耐量(NGT)到IGR及T2DM疾病譜發(fā)展中的變化及其對Ow/Ob和IGR/T2DM的預測價值。

對象與方法

1.對象：納入2018年11月～2019年11月于復旦大學附屬上海市第五人民醫(yī)院內(nèi)分泌科門診和上海中醫(yī)藥大學附屬吳涇社區(qū)衛(wèi)生服務中心門診就診的Ow/Ob合并初發(fā)IGR/T2DM患者共60例，其中男26例，女34例，年齡38～84歲，平均年齡(63±10)歲。所有患者均符合2003年中國成人超重和肥胖癥預防控制指南超重/肥胖診斷標準及1999年WHO糖尿病診斷標準。納入同期于復旦大學附屬上海市第五人民醫(yī)院體檢中心進行健康體檢的糖耐量正常的健康志愿者110例，其中男67例，女43例，年齡35～76歲，平均年齡(52±9)歲。根據(jù)BMI、空腹血糖(FPG)及餐后2小時血糖(2h PG)水平將所有受試者分成為4組:正常體重正常糖耐量組(BMI<24 kg/m2，F(xiàn)PG<6.1 mml/L和2h PG<7.8 mml/L，NW-NGT組，60例)、超重/肥胖合并正常糖耐量組(BMI≥24.0 kg/m2或≥28.0 kg/m2，F(xiàn)PG<6.1 mml/L和2h PG<7.8 mml/L，Ow/Ob-NGT組，50例)、超重/肥胖合并血糖調(diào)節(jié)受損組(BMI≥24.0 kg/m2或≥28.0 kg/m2，6.1 mmol/L≤FPG<7.0 mmol/L和(或)7.8 mmol/L≤2h PG<11.1 mmol/L，Ow/Ob-IGR組，20例)和超重/肥胖合并2型糖尿病組(BMI≥24.0 kg/m2或≥28.0 kg/m2，F(xiàn)PG≥7.0 mmol/L和2h PG≥11.1 mmol/L，Ow/Ob-T2DM組，40例)。均排除貧血、腫瘤、近期感染、手術、嚴重肝腎疾病、甲狀腺功能亢進癥、既往有降糖藥物服用史及特殊藥物服用史等病例。本研究設計符合赫爾辛基宣言，經(jīng)上海市第五人民醫(yī)院倫理委員會審核批準，所有受試者均知情同意。

2.方法

(1)一般資料收集：收集所有受試者一般資料，包括既往史、用藥史，測量收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、身高和體重，計算BMI。

(2)實驗室檢查：所有受試者禁食12 h后，于次日清晨8時行口服75 g無水葡萄糖耐量試驗(OGTT)，測定FPG和2h PG。采用Roche Cobas 8000全自動生化分析儀測定ALT、FPG、2h PG、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和血清肌酐(Scr)；采用羅氏E602全自動電化學發(fā)光儀測定空腹胰島素(FINS)水平。同時吸取部分血清冰凍于-80 ℃冰箱,采用酶聯(lián)免疫吸附測定試驗(ELISA)統(tǒng)一測定血清tAPN水平。采用穩(wěn)態(tài)模型評估胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)，HOMA-IR=FPG(mmol/L)×FINS(mIU/L)/22.5；胰島β細胞功能指數(shù)(HOMA-β)=20×FINS(mIU/L)/[FPG(mmol/L)-3.5]。

結 果

1.4組受試者一般資料和實驗室檢查結果比較：與NW-NGT組比較，Ow/Ob-IGR和Ow/Ob-T2DM組受試者的年齡、BMI、SBP、DBP、ALT、UA、TG、FPG、2h PG、HOMA-IR明顯升高，而HDL-C、HOMA-β、tAPN明顯降低(P<0.01)；Ow/Ob-NGT組受試者僅BMI、UA、TG明顯高于NW-NGT組(P<0.05)，其余指標間比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。與Ow/Ob-NGT組比較，Ow/Ob-IGR組和Ow/Ob-T2DM組受試者的年齡、TG、FPG、2h PG、HOMA-IR明顯升高，Scr、HOMA-β明顯降低(P<0.05)；Ow/Ob-T2DM組受試者的ALT、TC、FINS明顯高于Ow/Ob-NGT組，tAPN顯著低于Ow/Ob-NGT組(P<0.01)，而在Ow/Ob-IGR組和Ow/Ob-NGT組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。Ow/Ob-T2DM組受試者FPG、2h PG、HOMA-IR顯著高于Ow/Ob-IGR組(P<0.05)。見表1。

表1 4組受試者一般臨床資料和實驗室檢查結果比較[M(P25,P75)]

2.血清tAPN與代謝參數(shù)的相關分析：Spearman相關分析結果顯示，血清tAPN水平與BMI(r=-0.344)、ALT(r=-0.260)、TG(r=-0.188)、FPG(r=-0.358)、2h PG(r=-0.324)、FINS(r=-0.393)、HOMA-IR(r=-0.450)均呈負相關，與HDL-C(r=0.294)呈正相關(P<0.05)，而與年齡、SBP、DBP、Scr、eGFR、UA、TC、LDL-C、HOMA-β均無明顯相關性(P>0.05)。

3.血清tAPN對Ow/Ob發(fā)生的預測價值：血清tAPN水平預測Ow/Ob發(fā)生的ROC曲線下面積為0.682(敏感度為64.1%，特異度為64.0%)，最佳切點值為4.08 μg/ml(P<0.001)，見圖1。

4.血清tAPN預測血糖異常的logistic回歸分析和ROC曲線分析：將IGR和T2DM患者統(tǒng)一定義為血糖異常，以血糖異常與否為因變量，校正年齡、性別、BMI及FINS混雜因素，logistic回歸分析結果顯示，tAPN是血糖異常的獨立保護因素(OR=0.726，P<0.01)，見表2。使用FPG、FINS、HOMA-IR及tAPN等指標來預既往研究結果表明，APN水平降低在人類T2DM、肥胖癥和心血管疾病的發(fā)展中起重要作用。本研究結果發(fā)現(xiàn)，血清tAPN水平與BMI、ALT、TG、FPG、2h PG、FINS、HOMA-IR呈負相關，與HDL-C呈正相關。NGT人群從NW進展到Ow/Ob時，tAPN水平已開始下降，而Ow/Ob人群從NGT進展到T2DM時，tAPN水平進一步顯著下降。當tAPN水平降低至4.08 μg/ml可預測Ow/Ob的發(fā)生，而進一步降至3.13 μg/ml時，可預測血糖異常的發(fā)生，反映了tAPN水平從單純Ow/Ob發(fā)展到合并IGR/T2DM時的動態(tài)變化。

表2 血糖異常危險因素的logistic回歸分析

測血糖異常的發(fā)生，ROC曲線下面積分別為0.979(敏感度92.7%，特異度95.6%)、0.722(敏感度61.8%，特異度78.4%)、0.873(敏感度78.2%，特異度87.6%)及0.708(敏感度64.3%，特異度72.2%)，最佳切點值分別為5.69 mmol/L、11.07 mIU/ml、2.70及3.13 μg/ml(P<0.001)，見圖2。

既往研究結果表明，吸煙、年齡、肥胖、高血糖、高血脂和高血壓是心血管代謝性疾病的獨立危險因素[3]。本研究結果表明，血清tAPN水平與一系列心血管代謝性疾病相關的危險因素呈負相關，tAPN水平降低對Ow/Ob、NGT/T2DM具有預測價值，說明血清tAPN與Ow/Ob和T2DM的發(fā)生風險呈明顯負相關性。低水平tAPN和HMW-APN可獨立于性別和體重預示非酒精性脂肪肝的發(fā)展，且在女性中發(fā)生風險更高[4]。大量流行病學研究結果表明，低APN血癥與高血壓[5]、心力衰竭[6]及心肌梗死[7]等心血管疾病的風險更高相關。一項前瞻性病例隊列研究結果表明，基線時T2DM患者血清tAPN水平明顯低于非糖尿病患者(7.141 μg/ml比8.818 μg/ml，P<0.000 1)，對照受試者在隨訪期間的tAPN水平逐年下降，且早發(fā)T2DM患者下降幅度更大[8]。該研究基線數(shù)據(jù)與本研究結果一致，但該研究病例組與對照組基線的tAPN水平與本研究結果有所差異，可能與種族、人群和年齡對tAPN水平也有很大影響有關[9-10]。因此需要明確不同種族和人群的tAPN在T2DM發(fā)展中的變化，從而建立tAPN評估T2DM的診斷標準。此外，本研究結果未發(fā)現(xiàn)tAPN水平在患者年齡、性別之間差異有統(tǒng)計學意義，可能與納入病例數(shù)較少有關。本研究結果顯示，血清tAPN與HOMA-IR呈負相關，而與HOMA-β無明顯相關性，表明tAPN與胰島素敏感性呈正相關，而與胰島素分泌功能無明顯相關性，這與其他報道結果一致[8]。

大量研究結果表明，APN具有減重、改善胰島素抵抗、抗肝組織纖維化、抗炎、降低血脂、促進能量消耗和心臟保護作用[11-12]。相關研究結果表明肝臟成纖維細胞生長因子(FGF21)依賴過氧化物酶增殖體激活受體γ(PPARγ)激活脂肪細胞中APN的轉錄和分泌[13]。APN主要通過結合其受體(AdipoR1、AdipoR2)介導一系列有益代謝作用，其機制可能為以下方面：(1)通過adipoR1活化腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)和過氧化物酶體增殖物激活受體α(PPARα)，減少肝臟脂肪生成并增加脂肪酸β-氧化作用[14]；(2)通過adipoR1激活肝激酶B(LKB)-AMPK通路，抑制固醇反應元件結合蛋白1C(SREBP1c)的表達而降低參與肝臟脂肪生成和膽固醇合成基因的表達；(3)通過獨立于AMPK的信號通路增強與AdipoR1和AdipoR2相關神經(jīng)酰胺酶活性和抗神經(jīng)酰胺酶凋亡代謝產(chǎn)物鞘氨醇-1-磷酸酯的形成,促進肝臟神經(jīng)酰胺分解代謝，從而改善胰島素抵抗[15]；(4)血管周圍脂肪組織中APN在體內(nèi)外通過激活AMPK和AKT刺激血管生成，促進內(nèi)皮細胞內(nèi)內(nèi)皮一氧化氮(NO)合成，增強內(nèi)皮NO合酶(eNOS)磷酸化并降低氧化應激，從而改善內(nèi)皮功能障礙，減少動脈粥樣硬化病變區(qū)域[16-17]；(6)APN通過其結合伴侶T-鈣黏著蛋白被募集到M2巨噬細胞表面，激活Akt促進細胞增殖，從而導致米色細胞活化和生熱程序[18]。

以減重為目的對T2DM合并Ow/Ob患者進行強化生活方式干預，1年后患者體重減輕和健康狀況的改善與APN變化顯著相關[19]。在動物模型中，APN可增強胰島素敏感性并維持良性脂肪組織擴張，減少異位脂質的沉積[20]。因此，APN替代療法可能是防治肥胖相關代謝性疾病的有效策略。由于血清中APN水平很高及其生物學功能對翻譯后修飾的要求，直接合成APN加工成人類可使用的藥物非常困難，而增加內(nèi)生APN濃度似乎成了可行方法，目前已報道某些藥物可增加內(nèi)生APN水平，如PPARγ激動劑(噻唑烷二酮類藥物[21]、INT131[22-23])、活性合成小分子AdipoR激動劑(AdipoRon[24])、FGF21或其類似物[25]。因此，建立標準的APN濃度檢測方法，明確APN對肥胖癥和T2DM等代謝性疾病的診斷切點值，對于進一步給予增加內(nèi)生APN濃度的藥物治療來防治代謝性和心血管疾病有重要意義。

本研究納入人群是未服藥治療的初發(fā)IGR/T2DM患者，較好地排除了既往服用降糖藥物治療的干擾，結果發(fā)現(xiàn)tAPN對Ow/Ob和T2DM均有較高的預測價值。但是本研究未檢測HMW-APN水平，由于HMW-APN是APN的主要活性形式，測定HMW-APN及其與tAPN比值在預測人類代謝性疾病方面可能具有更好的價值。此外，本研究人群樣本量有限，還需進一步擴大樣本量及開展多中心研究從而為APN可作為代謝性疾病的生物標志物提供更高的循證依據(jù)。