维吾尔族肥胖患者脂肪和血清内脂素、脂联素的改变及相关因素

　　作者：关亚群 焦谊 王延蛟 孙丽丽 艾克拜尔·艾力 赵学信 作者单位：新疆医科大学基础医学院生物化学教研室，新疆 乌鲁木齐 830011

　　【摘要】目的 探讨维吾尔族肥胖患者内脂素、脂联素(APN)在腹部网膜、皮下脂肪组织的表达和血清水平改变及其与体重指数(BMI)、腰臀围比(WHR)和血脂的关系。方法 用半定量RTPCR方法检测41例肥胖患者和20例非肥胖对照脂肪组织内脂素和APN mRNA表达水平,ELISA法检测血清内脂素和APN浓度，并测量腰围(WC)、臀围(HC)、血压(BP)、空腹血糖(FPG)和血脂等。结果 ① 网膜脂肪组织内脂素mRNA表达水平在肥胖组与非肥胖对照组之间差异无显著性，肥胖组APN mRNA表达水平显著低于非肥胖对照组(P<0.05);内脂素、APN在两组网膜和皮下脂肪组织mRNA的表达水平均无显著性部位差异;血清内脂素肥胖组显著高于非肥胖对照组(P<0.05)，APN在两组之间比较差异无显著性。② 肥胖组舒张压(DBP)和收缩压(SBP)均显著高于非肥胖对照组(P<0.01和P<0.01)，高密度脂蛋白(HDLC)明显低于非肥胖对照组(P<0.05)。③ 网膜脂肪组织内脂素mRNA表达量与血清内脂素、BMI和TG显著正相关，APN mRNA表达量与血清APN显著正相关，与BMI、LDLC显著负相关。结论 维吾尔族肥胖患者血清内脂素水平升高，网膜和皮下脂肪组织内脂素mRNA表达水平无显著性部位差异;APN mRNA在网膜脂肪组织的表达显著降低，内脂素和脂联素可能在维吾尔人中心性肥胖相关的代谢紊乱性疾病中起一定作用。

　　【关键词】 内脂素;脂联素;肥胖;RTPCR

　　Study of the expression level of visfatin and adiponectin in adipose tissues and the concentration in serum of Uygur obese patients

　　GUAN YaQun，JIAO Yi，WANG YanJiao,et al.

　　Department of Biochemistry，Basic Medical College，Xinjiang Medical University，Urumqi 830011，Xinjiang,China

　　【Abstract】 Objective To investigate the visfatin and adiponectin mRNA expressions in abdominal subcutaneous and omental adipose tissues and the serum concentration of Uighur obese patients and the relationship between mRNA expression levels，serum concentration and body mass index(BMI)，waisthip ratio(WHR) and blood lipids.Methods The visfatin and adiponectin mRNA expression levels were measured by RTPCR in abdominal subcutaneous and omental adipose tissues of 20 nonobese controls and 41 subjects.Serum visfatin and adiponectin were measured by ELISA.Waist circumference(WC)，hip circumference(HC)，systolic blood pressure (SBP) and diastolic blood pressure (DBP) were measured.Fasting plasma glucose (FPG) and lipids were determined.Results ①There was no significantly difference in visfatin gene expression in omental adipose tissues between obesity group and normal control.The adiponectin mRNA expressions in omental adipose tissues showed decreased significantly in obese subjects(P=0.018).There were no significantly differences of visfatin and adiponectin gene expression between omental and abdominal subcutaneous adipose tissues in all groups.The serum visfatin was significantly high in obese subjects(P=0.022),but there was no significantly difference of adiponectin between nonobese controls and subjects.②Obese subjects showed the higher levels of DBP and SBP and lower HDLC compared with lean controls.③The expression level of visfatin mRNA was positively correlated with serum visfatin,BMI and TG in omental adipose tissue;the expression level of adiponectin mRNA in abdominal subcutaneous adipose tissue was positively correlated with serum adiponectin，and was negatively correlated with BMI and LDLC. Conclusions There is no significant difference in visfatin mRNA expression level between omental and abdominal subcutaneous adipose tissue in Uighur obese patients;however，the results of significantly decrease adiponectin mRNA expression and increase serum visfatin, which seems to be partly responsible for the metabolic disorders with central obesity.

　　【Key words】 Visfatin;Adiponectin;Obesity;RTPCR

　　肥胖无论是在发达国家还是在发展中国家都是广泛流行的多因性代谢疾病。肥胖时，脂肪细胞因子分泌的变化，不但影响以脂肪形式进行的能量储存及释放，还会影响组织的胰岛素敏感性、发生低度炎症反应，从而增加胰岛素抵抗(IR)、2型糖尿病(T2DM)、高血压、血脂异常等多种疾病的患病风险。新疆维吾尔族是一个肥胖高发的民族，T2DM的患病率也处于全国较高水平〔1〕，但对于肥胖与其相关疾病在生物学机制上的联系，至今未有明确结论。内脂素是表达于内脏脂肪组织的一种分泌性蛋白，对内脂素生物学功能研究发现，内脂素具有结合并激活胰岛素受体的类胰岛素和降血糖的作用，并通过旁分泌途径作用于内脏脂肪组织，具有促进脂肪细胞的成脂作用，但与IR的关系尚不清楚。脂联素(APN)是脂肪细胞特异性分泌的细胞因子，具有增加脂肪酸氧化、促进葡萄糖的摄取、改善胰岛素抵抗及抗动脉粥样硬化等作用〔2〕，与肥胖伴随的T2DM、高血压及血脂异常等密切相关。本研究旨在探讨维吾尔族肥胖患者内脂素、APN在腹部网膜、皮下脂肪组织mRNA的表达水平和血清中的变化及其与体重指数(BMI)、腰围(WC)、臀围(HC)及腰臀围比(WHR)和血脂之间的关系。

　　1 材料与方法

　　1.1 研究对象

　　61例研究对象均来自2007年6月至2008年10月间新疆维吾尔自治区人民医院慢性胆囊炎择期手术患者。以BMI≥25.0 kg/m2为肥胖切点，肥胖组(BMI≥25.0 kg/m2)41例(男20例，女21例)，平均年龄(53±11)岁;非肥胖对照组(18.5 kg/m2

　　1.2 标本留置

　　术中留取大网膜脂肪垫和腹部皮下脂肪，迅速置液氮冷冻，然后置-80℃冰箱保存。手术当天收集空腹静脉血5 ml，测空腹血糖(FPG)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)等。

　　1.3 脂肪组织总RNA提取

　　按Trizol(Invitrogen公司)试剂盒说明书提取。用比色法测定吸光度，计算RNA浓度;用甲醛变性琼脂糖凝胶电泳检测RNA的完整性。

　　1.4 内脂素和APN mRNA表达检测

　　取1 μg RNA经反转录合成cDNA，并以cDNA为模板分别扩增内脂素、APN和内参照βactin基因。根据人内脂素、APN与βactin的cDNA序列分别设计引物，内脂素(375 bp)引物序列：上游5′CTGATTCTGGAAACCCTC3′，下游5′CTGGCGTCCTATGTAAAG3′;APN(234 bp)引物序列：上游5′AGGTCATCACCATTGGCAAT3′，下游5′ACTCGTCATACTCCTGCTTG3′;βactin(357 bp)引物序列：上游5′ AGGTCATCACCATTGGCAAT3′，下游5′ACTCGTCATACTCCTGCTTG3′。扩增完毕后取扩增产物5 μl，置于含有溴化乙锭的2%琼脂糖凝胶中进行电泳，采用BioRad Quantity One图像分析软件分析数据,以内脂素和APN区带的A值积分/βactin区带的A值积分为指标进行统计学分析。

　　1.5 血清内脂素、APN及生化指标检测

　　用ELISA法测定血清内脂素、APN，用氧化酶法测定FPG，酶化学法测定TG、HDLC等。

　　1.6 统计学分析

　　采用SPSS15.0软件进行统计分析，所有数据经正态性检验呈正态分布后用x±s表示。两组间均数比较采用t检验，相关分析采用Pearson相关分析。

　　2 结 果

　　2.1 肥胖组与非肥胖对照组临床和生化资料的比较

　　肥胖组BMI、WC、HC、WHR、SBP、DBP均显著高于非肥胖对照组 (P<0.01和/或P<0.05),HDLC显著低于非肥胖对照组(P<0.05)。2组年龄、LDLC、FPG和TG水平差异无统计学意义,见表1。表1 肥胖组与非肥胖对照组临床和生化资料的比较(略)

　　2.2 内脂素、APN在网膜、腹部皮下脂肪组织mRNA表达量和血清水平的比较

　　网膜脂肪组织内脂素mRNA表达水平肥胖组高于非肥胖对照组，但差异无统计学意义，APN mRNA 表达水平肥胖组显著低于非肥胖对照组(P<0.05);皮下脂肪组织内脂素mRNA表达水平肥胖组高于非肥胖对照组，脂联素mRNA表达水平肥胖组低于非肥胖对照组，但差异均无统计学意义;内脂素和APN在两组网膜和皮下脂肪组织mRNA的表达水平均无显著性部位差异。血清内脂素肥胖组显著高于对照组(P<0.05)，APN水平在两组之间无显著性差异，见表2。表2 各组内脂素、APN的血清水平及网膜、皮下脂肪组织mRNA表达量(略)

　　2.3 网膜与腹部皮下脂肪组织内脂素和APN mRNA表达与其他指标的相关分析

　　网膜、皮下脂肪组织内脂素mRNA表达与血清内脂素无相关性,网膜脂肪组织内脂素mRNA表达量与BMI和TG显著正相关(r=0.260，P<0.05;r=0.548,P<0.01);皮下脂肪组织内脂素mRNA表达量与TG显著正相关(r=0.544，P<0.01)。肥胖组网膜脂肪组织APN mRNA表达量与血清APN显著正相关(r=0.289，P<0.05)，与BMI显著负相关(r=-0.462，P<0.01)，与年龄、性别、WC、HC、WHR、SBP、DBP、LDLC、TG及FPG之间均无明显相关性;皮下脂肪组织APN mRNA表达量与BMI显著负相关(r=-0.300，P<0.05)，与LDLC(r=-0.258,P<0.05)显著负相关。

　　3 讨 论

　　近年研究证明,脂肪组织是功能活跃的内分泌器官〔3〕，合成和分泌多种细胞因子、酶和激素，如瘦素、APN、抵抗素、内脂素等，这些活性分子以旁分泌、自分泌和内分泌的方式，在机体的能量代谢，糖、脂代谢和免疫反应等方面发挥重要的作用。目前认为,肥胖可导致脂肪细胞因子分泌异常，并引起多种与肥胖相关疾病的发生,如T2DM、高血压、血脂紊乱和动脉粥样硬化等。日本学者Fukuhara等〔4〕于2005年用差异显示PCR(DDPCR)技术分离并鉴定出一种新的特异性高表达于内脏脂肪组织的分泌性蛋白，并将其命名为内脂素。研究显示，内脂素具有结合并激活胰岛素受体的类胰岛素和降血糖的作用，内脏脂肪细胞内脂素的表达量与肥胖程度相关〔5〕。APN具有增加胰岛素敏感性、调节糖脂代谢的作用，被认为是对抗IR的激素。对血浆APN水平与肥胖及IR的关系研究发现，在与IR有关的疾病中血浆APN水平显著降低，APN水平降低预示着高胰岛素血症和高血糖症的发生〔6〕。

　　本研究结果显示，维吾尔族肥胖患者网膜和皮下脂肪组织内脂素mRNA表达水平均高于非肥胖对照组，但差异无统计学意义，且网膜和皮下脂肪组织内脂素mRNA的表达水平无显著性部位差异，与Brendt等〔7〕对高加索人的研究结果类似，但是与Fukuhara等〔4〕的研究结果不同，可能与研究对象的种族差异和研究层次不同有关。内脂素的类胰岛素作用表现为促进脂肪细胞的分化、成熟以及TG在脂肪细胞的积聚。KKAy鼠或高脂高糖饮食的c57BL/6J小鼠肥胖过程中，内脏脂肪内脂素mRNA表达增加，血浆内脂素升高,表明内脂素与肥胖的发生发展密切相关〔4〕。本组研究数据表明，维吾尔族肥胖患者血清内脂素水平显著升高，脂肪组织的mRNA表达水平也显示出升高趋势;相关分析显示，网膜脂肪组织内脂素mRNA表达量与BMI和TG显著正相关，皮下脂肪组织内脂素mRNA表达量与TG显著正相关，提示内脂素可能参与调节脂肪细胞中脂肪的形成，与脂代谢有直接效应。本组资料中未发现网膜、皮下脂肪组织内脂素mRNA表达与血清内脂素的相关性,推测内脂素在脂肪中的表达是一个选择性的调节机制，但也不排除样本量少的原因。

　　此外，本研究发现，维吾尔族肥胖患者网膜脂肪组织APN mRNA表达水平显著低于非肥胖对照组，并且网膜脂肪组织APN mRNA表达水平与血清APN水平明显正相关，这与陈明卫等〔8〕的研究结果一致，提示在肥胖人群中血清APN水平下降可能与网膜脂肪组织APN表达水平降低有关。肥胖时内脏脂肪组织APN mRNA表达下调可能是导致血清水平下降的重要原因。Lu等〔9〕证实,肥胖者APN表达的下降主要在网膜脂肪组织,一旦确诊为T2DM,网膜和皮下脂肪组织中的APN的表达均下降，但Yang等〔10〕认为皮下和网膜APN mRNA表达水平和BMI无相关性，而与TG代谢有关。本组资料中血清脂联素水平肥胖组低于非肥胖对照组，但差异无统计学意义，这与张君等〔11〕的研究结果一致。可能因为血浆APN浓度还存在转录后水平，如翻译和(或)分泌水平的调节，还需扩大样本量作进一步研究。目前诸多研究结果之间存在分歧，可能是由于不同研究群体在遗传背景上有较大的差异，以及不同地域、居住环境及饮食习惯等环境因素，影响APN mRNA表达量与相关因素的分析结果。

　　在本研究中未发现内脂素与APN有相关性，由于脂肪组织可分泌多种功能不同的细胞因子，细胞因子之间存在复杂的调控机制，并受多种因素的影响，因此两者之间的相互作用，以及两者在不同部位脂肪组织mRNA表达量与代谢紊乱之间的调控机制均还有待于进一步研究。

　　【参考文献】

　　1 李琳琳，毛新民，张月明，等.新疆地区维吾尔族、哈萨克族2型糖尿病代谢特征与饮食结构分析〔J〕.中华内分泌代谢杂志，2005;21(2)：1412.

　　2 Buemann B，Astrup A，Pedersen O,et al.Possible role of adiponectin and insulin sensitivity in mediating the favorable effects of lower body fat mass on blood lipids〔J〕.Clin Endocrinol Metab，2006;91(5)：1698704.

　　3 Trayhum P，Beattie JH.Physiological role of adipose tissue：white adipose tissue as an endocrine and secretory organ〔J〕.Proc Nutr Soc，2001;60(3)：32939.

　　4 Fukuhara A，Matsuda M，Nishizawa M,et al.Visfatin：a protein secreted by visceral fat that mimics the effects of insulin〔J〕.Science，2005;307(5708)：42630.

　　5 Araki S，Dobashi K，Kubo K,et al.Plasma visfatin concentration as a surrogate marker for visceral fat accumulation in obese children〔J〕.Obesity，2008;16(2)：3848.

　　6 Kern PA，Gregorio DGB,Lu T,et al.Adiponectin expression from human adipose tissue：relation to obesity,insulin resistance and tumour necrosisα expression〔J〕.Diabetes，2003;52(7)：177985.

　　7 Brendt J，Klting N，Kralisch S,et al.Plasma visfatin concentrations and fat depotspecific mRNA expression in humans〔J〕.Diabetes，2005;54(10)：29116.

　　8 陈明卫，时照明，王佑民，等.肥胖患者大网膜脂肪脂联素mRNA表达及相关因素的研究〔J〕.中华内分泌代谢杂志，2006;22(6)：5623.

　　9 Lu JY，Huang KC，Zhang LC,et al.Adiponectin：a biomarker of obesityinduced insulin resistance in adipose tissue and beyond〔J〕.J Biomed Sci，2008;15(5)：56576.

　　10 Yang WS，Chen MH，Lee KC,et al.Adiponectin mRNA levels in the abdominal adipose depots of nondiabetic women〔J〕.Int J Obes，2003;27(8)：896900.

　　11 张 君,王 燕，袁红玲，等.新疆维吾尔族血清脂联素水平分析〔J〕.石河子大学学报(自然科学版)，2006;24(6)：698701.