初诊肥胖与非肥胖2型糖尿病IR、AIR和OS变化

　　作者：栾鸾，赵世华，王颜刚 作者单位：(青岛大学医学院附属医院内分泌科，山东 青岛 266003)

　　【摘要】 目的 研究肥胖与非肥胖初诊2型糖尿病(2DM) 病人胰岛素抵抗(IR)、急性期胰岛素分泌(AIR)及氧化应激(OS)的特点, 以探讨初诊2DM病人中肥胖对IR、AIR和OS的影响。方法 对正常对照组(A组)36例、单纯初诊2DM组(B组)38例、并肥胖的初诊2DM组(C组)60例病人施以精氨酸刺激试验并计算胰岛素抵抗指数(HOMAIR)、真胰岛素增值(△TI)，同时对三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDLC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)、空腹血糖(FBG)、丙二醛(MDA)等水平进行分析和比较。结果 B、C组TG、LDLC、FBG显著高于A组(F=9.51～36.13，q=4.01～11.86,P<0.05)。A、C两组△TI显著高于B组(F=4.26，q=3.14、3.96,P<0.05)。A、B、C组HOMAIR、MDA依次升高，差异有显著性(F=36.42、36.45，q=3.85～12.06,P<0.05)。C组HOMAIR与MDA、TC、LDLC水平呈正相关(r=0.240～0.553，P<0.05);△TI与FBG、TG水平呈负相关(r=-0.805、-0.700，P<0.05); MDA和FBG、TG、TC、LDLC水平呈正相关(r=0.227～0.839，P<0.05)。结论 初诊2DM病人存在IR和AIR异常及OS。与非肥胖2DM病人相比,肥胖2DM病人IR及OS程度更为严重,但胰岛β细胞AIR相对充分。

　　【关键词】 肥胖症;糖尿病,2型;胰岛素抵抗;丙二醛

　　DIVERSIFICATION OF THE INSULIN RESISTANCE,ACUTE INSULIN RESPONSE AND OXIDATIVE STRESS IN NEWLYDIAGNOSED OBESE AND NONOBESE PATIENTS WITH TYPE 2 DIABETES LUAN LUAN, ZHAO SHIHUA, WANG YANGANG (Department of Endocrinology, The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College, Qingdao 266003, China); [ABSTRACT] Objective To study insulin resistance (IR), acute insulin response (AIR) and oxidative stress (OS) in newlydiagnosed obese and nonobese patients with type 2 diabetes (2DM) for further exploring the effects of obesity on IR, AIR and OS of the disease. Methods A total of 134 subjects [including 36 normal controls (group A), 38 nonobese patients with 2DM (group B) and 60 obese patients with 2DM (C group C)] underwent arginine stimulation test for calculating HOMAIR and △TI. Triglyceride (TG), total cholesterin (TC), low density lipoproteincholesterol (LDLC), high density lipoproteincholesterol (HDLC), fasting blood glucose (FBG), malonaldehyde (MDA), the results were analyzed and compared among different groups. Results Compared with group A, TG, LDLC and FBG were higher in groups B and C (F=9.51-36.13;q=4.01-11.86;P<0.05). Compared with group B, △TI was higher in groups A and C (F=4.26;q=3.14,3.96;P<0.05). The HOMAIR and MDA in groups B and C were higher than that in group A, and they were the highest in group C (F=36.42,36.45;q=3.85-12.06;P<0.05). In group C, HOMAIR was positively correlated with MDA, TC, and LDLC (r=0.240-0.553,P<0.05) and △TI was negatively correlated with FBG and TG (r=-0.805,-0.700;P<0.05); MDA was positively correlated with FBG, TG, TC, and LDLC (r=0.227-0.839,P<0.05). Conclusion IR, AIR and OS coexist in newlydiagnosed type 2 diabetes. Compared with nonobese subjects with 2DM, the obese patients with 2DM have more severe IR and OS, but higher AIR.

　　[KEY WORDS] obesity; diabetes mellitus, type 2; insulin resistance; malonaldehyde

　　肥胖是引发胰岛素抵抗(IR)的主要因素，而IR和(或)胰岛素分泌缺陷是2型糖尿病(2DM)的病理基础并贯穿于整个病程的始终。肥胖常伴随氧化应激(OS)的增高，OS主要是通过产生脂质过氧化产物等机制参与许多慢性进行性疾病的发生和发展。肥胖与非肥胖2DM病人IR和急性相胰岛素分泌(AIR)及OS的特点和影响因素国内相关文献报道较少。为此，本研究主要通过应用精氨酸试验计算出胰岛素抵抗指数(HOMAIR)、真胰岛素增值(△TI)，从而评估肥胖和非肥胖初诊的2DM病人IR程度及AIR分泌功能,并通过测定脂质过氧化代谢产物丙二醛(MDA)的含量，了解体内OS情况，以揭示我国2DM病人中肥胖对IR程度和胰岛β细胞AIR分泌功能及OS的影响。现将结果报告如下。

　　1 对象与方法

　　1.1 研究对象

　　对照组(A组)：排除糖尿病、冠心病、高血压、高脂血症、肥胖等疾病的健康志愿者36例，男19例，女17例，平均年龄(47.83±9.61)岁。单纯糖尿病组(B组)：2008年7月—2009年5月，选择我院内分泌科门诊收治的按1999年WHO糖尿病协会诊断和分型标准确诊为2DM者38例，男19例，女19例;平均年龄(47.80±9.42)岁。并肥胖的糖尿病组(C组)60例，男32例，女28例;平均年龄(47.82±9.66)岁。肥胖的诊断根据1999年亚太地区诊断标准,即体质量指数(BMI)≥25 kg/m2。所有入选者2周内未服用影响糖、脂代谢的药物，排除明显的肝、肾疾病及严重的心脑血管疾病、肿瘤及各种急性感染性疾病。所有2DM病人均为初诊且未接受任何治疗措施者,包括饮食、运动及药物治疗,女性育龄病人均未服用避孕药物，均知情同意。各组年龄、性别比较差异均无统计学意义(P>0.05)。

　　1.2 实验方法

　　1.2.1 精氨酸刺激试验 所有受试者均隔夜禁食10 h，9号头皮针(截短至约15 cm)肘静脉穿刺，抽空腹静脉血后，注射250 g/L盐酸精氨酸(Arg，上海生化制药厂生产)20 mL，30 s内注射完成，于注射后2、4、6 min各采静脉血一次，分别测定真胰岛素(TI)，仪器为罗氏公司生产电化学发光仪2010。

　　1.2.2 血标本相关指标的测定 分离空腹血清后，采用Sysmex chemix180型全自动生化分析仪检测三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDLC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)、空腹血糖(FBG)等生化指标，试剂购自希森美康生物技术公司;采用可见光分光光度计(722 型)比色法测定MDA的含量，试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

　　1.2.3 第一相胰岛素分泌异常的判定 采用Arg刺激试验的2、4、6 min时TI均值与空腹的差值来判定,以△TI 表示,即△TI=(2′INS+4′INS+6′INS)/3FINS。

　　1.2.4 IR判定 采用HOMAIR值进行判定。HOMAIR公式：空腹血浆葡萄糖(mmol/L)×空腹血清胰岛素(mU/L)/22.5。 HOMAIR值越高, 表明人体胰岛素敏感性越低, IR越严重。

　　1.3 统计学处理

　　采用SPSS 13.0及PPMS 1.5[1]统计软件进行统计分析，HOMAIR不符合正态分布，需经自然对数转换后进行统计，多组均数比较采用单因素方差分析。方差齐时，两两间比较采用LSD法;方差不齐时，两两比较采用Tamhanes T2法。Pearson相关分析用于多个连续变量的相关检验。

　　2 结 果

　　B、C组TG、LDLC、FBG显著高于A组(F=9.51～36.13，q=4.01～11.86,P<0.05)。A、C组△TI显著高于B组(F=4.26，q=3.14、3.96,P<0.05)。A、B、C组HOMAIR、MDA依次升高，差异有显著意义(F=36.42、36.45，q=3.85～12.06,P<0.05)。C组HOMAIR与MDA、TC、LDLC水平呈正相关(r=0.240～0.553，P<0.05);△TI与FBG、TG水平呈负相关(r=-0.805、-0.700，P<0.05); MDA和FBG、TG、TC、LDLC水平呈正相关(r=0.227～0.839，P<0.05)。见表1。表1 各组生化指标、MDA、HOMAIR及△TI水平比较。

　　3 讨 论

　　大量的流行病学资料和临床研究结果均提示，很多疾病状态都伴随有不同程度的IR，因此准确评估有无IR及其程度有利于更全面地了解与之密切相关疾病的病理生理改变。目前对IR的评价方法以HOMAIR使用最广, 国内外大量研究均证明了其与“金标准” 高葡萄糖钳夹技术测定的胰岛素敏感性呈显著负相关[23]。本研究应用HOMAIR对初诊未经治疗的肥胖和非肥胖2DM病人的胰岛素敏感性进行了分析,结果显示，A、B、C组HOMAIR、MDA依次升高，差异有显著性，提示2DM病人均存在显著的IR及OS,而肥胖较非肥胖2DM病人IR及OS程度更重。已知肥胖者脂肪细胞肥大和增生，使胰岛素受体密度降低、数目减少、活性降低，还可激活某些激酶通过增加胰岛素受体底物丝氨酸磷酸化水平使胰岛素信号通路受损，促进IR发生。反过来，IR又促进高脂血症及肥胖，形成恶性循环[4]。还有研究显示，肥胖病人在高胰岛素血症状态下, 脂肪细胞内胰岛素本身可促进过氧化氢产生,损害胰岛素信号、抑制葡萄糖转运,以及通过肿瘤坏死因子降低胰岛素敏感性。因而, OS被认为是慢性高胰岛素血症诱发IR的主要机制。在本研究中, B、C组TG、LDLC显著高于A组，C组中HOMAIR与MDA、TC、LDLC呈正相关，提示肥胖、脂代谢紊乱及OS作为代谢综合征中一个重要的组成部分与IR密切相关。

　　胰岛β细胞分泌功能异常主要包括第一和第二时相的异常以及胰岛β细胞脉冲分泌缺陷。在早期2DM病人中，β细胞功能的进行性减退主要表现为第一时相分泌缺失[5]。因此，可通过观察胰岛素第一时相分泌，藉以了解初诊2DM胰岛β细胞分泌功能。有研究显示，Arg刺激试验能准确反映胰岛储备功能，与“金标准”高葡萄糖钳夹技术评价的第一相胰岛素分泌显著相关[6]。本研究采用Arg刺激试验, 并测定了血清TI水平, 能更真实地反映第一相胰岛素分泌功能。UKPDS研究组发现初诊糖尿病时，β细胞功能已经下降50%，且逐渐恶化;故有学者提出胰岛β细胞功能衰退是一个自然过程[7]。本研究中A、C组△TI显著高于B组，说明非肥胖2DM病人的AIR已经严重受损;肥胖组△TI较非肥胖2DM组显著增高，这是因为在具有IR的糖尿病个体中, 如果其AIR尚完整, 那么为了抑制肝糖输出, 降低FBG, 必定会代偿性地分泌过多的胰岛素，这也间接说明肥胖者IR程度更严重。本研究只是一个横断面的研究，如果胰岛β细胞长期代偿性高分泌，必会导致胰岛β细胞失代偿甚至衰竭。本研究中△TI和FBG、TG水平呈负相关。我们推测：①高糖血症本身影响AIR，其机制可能为血糖升高损害葡萄糖氧化过程，减少胰岛素原的生物合成，使胰岛素颗粒不足，甚至损害胰岛素基因的表达，并促使胰岛β细胞凋亡。②TG升高可能是降低AIR的一个因素，其可能机制近来研究较多的是高游离脂肪酸(FFA)血症诱导胰岛β细胞凋亡增加。另外，高糖协同和放大脂质对细胞毒性的作用也引起人们关注。已有研究显示，高糖血症可增加β细胞对FFA所诱导的凋亡的敏感性[8]。

　　在生物体中,通过氧化和抗氧化酶的表达和调控来精细地调节细胞内的稳态。机体活性氧(ROS)产生过多或(和)机体抗氧化能力下降, ROS清除不足, 导致ROS在体内增多并引起细胞氧化损伤的病理过程, 称为OS。当ROS攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸时, 引发脂质过氧化作用形成脂质过氧化物(如MDA), MDA等能生成聚合物并与人体内的蛋白质和脱氧核糖核酸发生反应, 使蛋白质的结构变异,导致蛋白质变异的细胞失去正常功能, 因此检测MDA的含量常常可反映机体内脂质过氧化程度,间接地反映出细胞损伤的程度。肥胖时,过多的营养物质加剧细胞线粒体的代谢过程, 显著增加ROS的产生。本研究结果显示，MDA和FBG、TG、TC、LDLC水平呈正相关，提示在2DM个体中已存在氧化和抗氧化系统失衡, 组织细胞已受到自由基攻击，肥胖通过多种机制导致OS，进而发展成以炎症标志物升高为特征的一种低度炎症状态。炎症是肥胖和肥胖相关性疾病，如IR、DM、高血压和血脂异常之间的重要联系纽带[9]，它可诱导细胞损伤、脂肪细胞分泌细胞因子功能失调和胰岛素敏感性下降。

　　综上所述，在DM早期，已出现IR、AIR缺陷及OS。IR在肥胖2DM病人中较非肥胖2DM病人更为严重,为了更大程度地代偿IR,肥胖2DM病人AIR则代偿性增多。肥胖并DM时比单纯DM者OS程度更重。因此,对于DM病人在生活方式干预的基础上，可以根据其肥胖程度来选择适当的药物治疗。对于肥胖2DM病人建议使用胰岛素增敏剂,而非肥胖2DM病人建议评估胰岛细胞分泌异常程度，以指导选择促进胰岛素分泌药物或以外源性胰岛素补充,以恢复AIR。治疗过程中要注意避免对胰岛素细胞长期过度刺激，按时监测血糖，并注重对保护胰岛细胞功能药物的开发和利用。此外，积极改善IR，如低脂饮食、积极运动、减少腹部脂肪聚集以及降低体质量、改善脂代谢紊乱是防止DM发生的重要措施。目前，抗氧化治疗在IR和血脂异常中的应用仍然是学者疑惑和关注的问题，对于抗氧化抗炎症的措施能否提到治疗肥胖、IR的日程上，尚需要大量的临床循证医学研究加以验证。

　　【参考文献】

　　[1]周晓彬,纪新强,徐莉. 医用统计学软件PPMS 1.5的组成和应用特点[J]. 齐鲁医学杂志, 2009,24(1):2932.

　　[2]贾伟平,项坤三,陈蕾,等. 上海地区40岁以上自然人群中胰岛素抵抗现况及特征分析[J]. 上海医学, 2001,24：199202.

　　[3]HEFFNER S M, MIETTNEN H, STEM M P. The homeostasis model in the san Antonio heart study[J]. Diabetes Care, 1997,20:10871092.

　　[4]ASCASO J F, REAL J T, MERCHANTE A, et al. Lipoprotein phenotype and insulin resistance in familial combined hyperlipidemia[J]. Metabolism, 2000,49(12):16271631.

　　[5]RATZMANN K F, SCHUHZ B, HEINKE P, et al. Quantitative and qualitative changes in early insulin response to glucose in subjects with impaired carbohydrate tolerance[J]. Diabetes Care, 1981,4：85.

　　[6]包玉倩,贾伟平,朱敏,等. 快速相胰岛素分泌功能的评价[J]. 中华内分泌代谢杂志, 2004,20：129131.

　　[7]PANCANI F, LUPI R, MICCOLI R, et al. When and how to restore βcell function[J]. Intern Congress Series, 2007,(1303):138145.

　　[8]OKUYAMA R, FUJIWARA T, OHSUMI J. High glucose potentiates palmitated induced NOmediated cytotoxicity through generation of superoxide in clonalβcell HITT15[J]. FEBS Lett, 2003,545：219223.

　　[9]TAKEMURA Y, OUCHIN, SHIBATA R, et al. Adiponectin modulates inflammatory reactions via calreticulin recep tor dependent clearance of early apop totic bodies[J]. J Clin Invest, 2007,117(2):375386.