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2型糖尿病合并冠心病患者血浆CTRP9水平和胰岛素抵抗的相关性研究*

2016-09-08李生兵重庆医科大学附属第二医院内分泌科重庆400010

现代医药卫生 2016年1期
关键词:血浆胰岛素糖尿病

王 葱,李生兵(重庆医科大学附属第二医院内分泌科,重庆400010)

·论著·

2型糖尿病合并冠心病患者血浆CTRP9水平和胰岛素抵抗的相关性研究*

王葱,李生兵(重庆医科大学附属第二医院内分泌科,重庆400010)

目的检测2型糖尿病(T2DM)合并冠心病(CHD)患者血浆C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白9(CTRP9)水平,探讨CTRP9与胰岛素抵抗的关系。方法选取2014年1月至2015年8月该院收治的单纯T2DM患者39例(T2DM组)、T2DM合并CHD患者32例(T2DM+CHD组)、单纯CHD患者36例(CHD组)、健康体检者40例(HC组),均采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定空腹血浆CTRP9水平,分析血浆CTRP9水平与体质量指数(BMI)、腰臀比(WHR)、收缩压(SBP)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、胰岛β细胞分泌指数(HOMA-β)、三酰甘油(TG)等指标的关系。结果T2DM组、CHD组血浆 CTRP9水平[分别为(128.24±12.77)、(116.73±10.36)ng/mL]显著低于HC组[(176.31±21.57)ng/mL],T2DM+ CHD组血浆CTRP9水平[(89.91±9.01)ng/mL]显著低于CHD组和T2DM组,差异均有统计学意义(P<0.05)。血浆CTRP9水平与BMI、WHR、SBP、空腹血糖、餐后2小时血糖、糖化血红蛋白、空腹胰岛素、餐后2小时胰岛素、HOMA-IR和TG呈负相关(r=-0.541、-0.212、-0.234、-0.308、-0.361、-0.377、-0.282、-0.247、-0.492、-0.329,P<0.01),与高密度脂蛋白胆固醇和HOMA-β呈正相关(r=0.323、0.415,P<0.01),而与年龄、性别无关(r=0.046、0.103,P>0.05)。HOMA-IR和BMI是血浆CTRP9水平的独立影响因素(P<0.05)。结论T2DM合并CHD患者血浆CTRP9水平显著降低,且与胰岛素抵抗密切相关。

补体系统蛋白质类;肿瘤坏死因子类;胰岛素抗药性;糖尿病,2型;冠心病

近年来,随着我国经济的快速发展,2型糖尿病(T2DM)合并心血管疾病的患病率和因心血管疾病死亡的风险均逐年增加,然而其病因和发病机制尚未完全阐明。C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白9(CTRP9)是新近发现的脂肪细胞因子,主要在人类脂肪组织中表达[1]。动物实验证明,CTRP9具有正性调节作用,能降低血糖水平,改善糖脂代谢紊乱,稳定动脉粥样硬化斑块,具有抗炎、保护心肌、舒张血管和改善内皮功能等多种生物学效应[2-4]。既往有研究显示,CTRP9在单纯T2DM患者或冠心病(CHD)患者循环血中的水平降低[5-6]。目前对CTRP9的认识主要集中于基础研究,缺乏进一步的临床研究。为探讨T2DM合并CHD患者血浆CTRP9水平及其与胰岛素抵抗(IR)的关系,本研究通过采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测健康者、单纯CHD患者、单纯T2DM患者及T2DM合并CHD患者血浆CTRP9水平,并评价其与IR的关系,为T2DM的临床研究提供理论依据。

1 资料与方法

1.1资料

1.1.1一般资料选取本院2014年1月至2015年8月收治的T2DM患者71例,另选取心内科住院的CHD患者36例及门诊年龄和性别相匹配的健康体检者40例,共147例。所有受试对象共分为四组:健康对照组(HC组)40例,其中男21例,女19例,平均年龄(55.26±7.10)岁;单纯T2DM组(T2DM组)39例,其中男23例,女16例,平均年龄(53.11±9.09)岁;单纯CHD组(CHD组)36例,其中男21例,女l5例,平均年龄(56.19±5.25)岁;T2DM合并CHD组(T2DM+CHD组)32例,其中男19例,女13例,平均年龄(57.21±8.33)岁。

1.1.2纳入标准(1)年龄40~75岁;(2)T2DM均符合WHO(1999)糖尿病诊断标准;(3)CHD以经冠状动脉造影检查提示单支以上血管狭窄大于50%为诊断标准;(4)HC组和CHD组均经75 g口服葡萄糖耐量试验(OGTT)证实为正常糖耐量者。HC组无心绞痛病史,心电图、动态心电图检查正常。

1.1.3排除标准(1)T2DM组排除1型糖尿病,继发性肥胖,糖尿病急、慢性并发症,原发性高血压,周围动脉硬化,正在服用降糖、降脂、降压药及使用胰岛素治疗的患者。T2DM组及HC组排除心脏病变。HC组及CHD组经OGTT证实无糖调节受损及糖尿病。(2)各组受试对象均排除其他原因所致的高血糖,急、慢性炎症性疾病,肝、肾疾病,严重脑血管意外,恶性肿瘤,甲状腺功能亢进,痛风及垂体疾病等内分泌疾病及妊娠、哺乳期妇女。

1.2方法

1.2.1资料采集由专人测量身高、体质量、腰围、臀围、血压等,并按体质量指数(BMI)=体质量(kg)/身高2(m2)、腰臀比(WHR)=腰围/臀围公式计算BMI和WHR。

1.2.2血浆相关生化指标和CTRP9水平测定所有受试对象在未摄入任何热量8 h后,采集清晨空腹静脉血、口服75 g无水葡萄糖后2 h再次采集静脉血,分别为5 mL,测定空腹血糖(FPG)、餐后2小时血糖(2hPG)、糖化血红蛋白(HbA1c)、空腹胰岛素(FINS)、餐后2小时胰岛素(PINS)、血脂等。血浆葡萄糖测定采用葡萄糖氧化酶法;血浆胰岛素测定采用放射免疫法(中国原子能科学研究院药盒);HbA1c测定采用高效液相色谱法(美国Bio-Rad药盒);血脂测定采用酶法(浙江东瓯生物工程有限公司药盒)。稳态模型评估胰岛素抵抗指数[HOMAIR=FPG(mmol/L)×FINS(mU/L)/22.5]及胰岛β细胞分泌指数{HOMA-β=20×FINS(mU/L)/[FPG(mmol/L)-3.5]}。血浆CTRP9水平测定采用ELISA法(试剂为Adipobioscience公司产品),批内变异系数(CV)<8%;批间CV<4%。

1.3统计学处理应用SPSS17.0统计软件进行数据分析,计量资料以±s表示,非正态分布数据取自然对数分析。多组间比较采用单因素方差分析,两组间比较采用独立样本t检验;采用直线相关及多元逐步回归分析CTRP9水平与其他指标的关系。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1各组一般资料及生化指标检测结果比较各组受试对象性别及年龄匹配;四组受试对象总胆固醇(TC)和三酰甘油(TG)比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。与HC组比较,T2DM组的WHR、HbA1c、FPG、2hPG、FINS、HOMA-IR、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)均升高,而HOMA-β降低;CHD组收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、LDL-C均升高,而高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)降低;T2DM+CHD组BMI、WHR、SBP、DBP、FPG、HbA1c、2hPG、FINS、HOMA-IR、LDL-C均升高,而HOMA-β、HDL-C降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。与CHD组比较,T2DM组HbA1c、FPG、2hPG、FINS、HOMA-IR均升高,而HOMA-β降低;T2DM+CHD组HbA1c、FPG、2hPG、FINS、HOMA-IR均升高,而HOMA-β降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。与T2DM组比较,T2DM+CHD组BMI、SBP、DBP均升高,而HDL-C降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

2.2各组血浆CTRP9水平比较

2.2.1不同性别患者血浆CTRP9水平比较男性患者血浆CTRP9水平为(111.54±9.18)ng/mL,女性为(127.25± 11.01)ng/mL,不同性别患者CTRP9水平比较,差异无统计学意义(P=0.149)。各组不同性别患者CTRP9水平比较,差异也无统计学意义(P=0.114)。

2.2.2各组血浆CTRP9水平比较CHD组、T2DM组、T2DM+CHD组患者血浆CTRP9水平均显著低于HC组,差异有统计学意义 (P=0.028、0.030、0.013)。而T2DM组患者血浆CTRP9水平与CHD组比较,差异无统计学意义(P=0.100);与CHD组比较,T2DM+CHD组患者血浆CTRP9水平显著降低,差异有统计学意义(P= 0.015)。

2.3T2DM+CHD组血浆CTRP9水平与糖脂代谢及胰岛β细胞功能各参数的相关性双变量相关分析提示,血浆CTRP9水平与BMI、WHR、SBP、FPG、2hPG、HbA1c、FINS、PINS、HOMA-IR和TG呈负相关(r=-0.541、-0.212、-0.234、-0.308、-0.361、-0.377、-0.282、-0.247、-0.492、-0.329,P<0.01),与HDL-C和HOMA-β呈正相关(r=0.323、0.415,P<0.01),而与年龄、性别无关(r=0.046、0.103,P>0.05)。见表2。以血浆CTRP9水平为因变量,BMI、WHR、SBP、DBP、FPG、2hPG、HbA1c、FINS、PINS、HOMA-IR、HOMA-β、TG、TC、HDL-C及LDL-C为自变量进行多元逐步回归分析结果显示,HOMA-IR[回归系数(β)=-0.521,P=0.001]和BMI(β=-0.350,P=0.019)是血浆CTRP9水平的独立影响因素。

表1 各组一般资料及生化指标检测结果比较

表2 血浆CTRP9水平与糖脂代谢及胰岛β细胞功能各参数的相关性

3 讨 论

CTRP9是新近发现的具有多种生理功能的脂肪细胞因子,是与脂联素结构最接近的旁系同源蛋白,与脂联素具有相似的代谢调节功能[7]。CTRP9最早于2009年由Wong等[7]发现,是由333个氨基酸组成的分泌型糖蛋白,主要在人类和鼠的脂肪组织中表达。细胞实验发现,CTRP9能减少炎症因子的表达[8]。动物实验发现,db/ db糖尿病小鼠血浆CTRP9水平显著降低,但补充外源性CTRP9后,其血糖水平降低,胰岛素水平升高[2];另有研究发现,CTRP9能降低载脂蛋白Apoe-/-小鼠冠状动脉粥样硬化斑块中的炎症因子水平,进而增加斑块的稳定性[8]。临床研究发现,单纯CHD患者和单纯初诊T2DM患者血浆CTRP9水平均显著降低,且与血糖水平呈负相关[5-6]。这些研究均表明,CTRP9可能参与了糖尿病、CHD的发生和发展。但目前CTRP9在糖尿病合并CHD患者血浆中的表达如何,以及是否与其胰岛素敏感性相关鲜有报道。

本研究以健康者、单纯T2DM、单纯CHD及T2DM合并CHD患者为研究对象,探讨CTRP9在T2DM合并CHD患者血循环中的表达及其与IR的关系,结果显示,与HC组比较,单纯T2DM患者血浆CTRP9水平明显降低,单纯CHD患者血浆CTRP9水平也明显下降,但T2DM组患者血浆CTRP9水平与CHD组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。刘云涛等[5]和Wang等[6]也得出相似的结论。Kambara等[3]研究发现,采用高脂、高糖饲料喂养诱导的肥胖小鼠和db/db糖尿病小鼠血浆CTRP9水平显著降低。Su等[2]研究也显示,用高脂饲料喂养8周的小鼠,其血浆CTRP9水平显著降低。另外,有研究构建了小鼠心肌缺血/再灌注模型,通过检测其脂肪组织和血浆CTRP9水平,发现其均下降,而给予CTRP9基因治疗后,能缩小再灌注后心肌梗死面积[9]。因此,本研究与其他临床研究或动物实验均表明,CTRP9水平降低可能参与了T2DM、冠状动脉粥样硬化病变的发生与发展,其或许可以作为鉴别T2DM合并CHD患者远期心血管意外事件发生的新血清学标志物。其次,本研究发现,T2DM合并CHD患者血浆CTRP9水平较单纯T2DM或单纯CHD患者进一步下降;相关分析显示,血浆CTRP9水平与BMI、WHR、SBP、FPG、2hPG、HbA1c、FINS、PINS和HOMA-IR呈负相关,与HOMA-β呈正相关,而与年龄、性别无关。这些结果均提示,CTRP9可能通过增加胰岛素敏感性、抗炎及调节糖脂代谢紊乱等机制介导T2DM动脉粥样硬化的发生及发展过程。而且动物实验已证实,CTRP9具有降低血糖、减轻高胰岛素血症、减轻体质量、降低肝脏脂质堆积、保护心肌缺血再灌注损伤、舒张血管和改善内皮功能等多种生物学功能[2-3,10]。

糖尿病合并CHD的发病机制复杂、众多,迄今仍未完全阐明。其中IR作为糖尿病和CHD的共同发病基础已经得到广泛的认识。已有研究表明,IR可导致高胰岛素血症,进而一方面通过增强氧化应激反应引起血管内皮受损;另一方面通过介导脂质代谢途径诱导动脉粥样硬化的发生。这些研究表明,IR可能导致T2DM合并动脉粥样硬化的发生。本研究相关分析显示,血浆CTRP9水平与HOMA-IR呈负相关,而与HOMA-β呈正相关;多元线性逐步回归分析也提示,HOMA-IR是CTRP9的独立相关因素,表明CTRP9可能参与了T2DM和CHD的共同发病机制——IR。刘云涛等[5]对肥胖及T2DM患者的研究也发现,HOMA-IR与CTRP9呈正相关,且是CTRP9的独立影响因素。新近动物实验结果显示,敲除小鼠的CTRP9基因,可使外周组织产生IR,增加空腹胰岛素水平及损害肝脏的胰岛素信号通路[11]。因此,本研究及动物实验均表明,CTRP9与IR关系密切,提示CTRP9水平下降可能导致外周组织中胰岛素刺激的葡萄糖摄取和蛋白激酶磷酸化减弱,进一步导致IR的发生。因此推测,CTRP9可能具有改善外周组织的胰岛素敏感性,进而抑制T2DM及其心血管并发症发生、发展的作用,但其在T2DM合并CHD中的具体作用机制和分子生物学靶点尚需进一步研究。

综上所述,本研究结果表明,T2DM和CHD患者血浆CTRP9水平显著降低,T2DM合并CHD患者血浆CTRP9水平进一步降低,并可能与高血糖、高血脂、肥胖、IR密切相关。因此,作者认为,CTRP9可能是一种与胰岛素敏感性有关的脂肪细胞因子,但在T2DM合并CHD患者中的具体作用机制,尚需进一步研究。

[1]Peterson JM,Wei Z,Wong GW.CTRP8 and CTRP9B are novel proteins that hetero-oligomerize with C1q/TNF family members[J].Biochem Biophys Res Commun,2009,388(2):360-365.

[2]Su H,Yuan Y,Wang XM,et al.Inhibition of CTRP9,a novel and cardiacabundantly expressed cell survival molecule,by TNFα-initiated oxidative signaling contributes to exacerbated cardiac injury in diabetic mice[J].Basic Res Cardiol,2013,108(1):315.

[3]Kambara T,Ohashi K,Shibata R,et al.CTRP9 protein protects against myocardial injury following ischemia-reperfusion through AMP-activated protein kinase(AMPK)-dependent mechanism[J].J Biol Chem,2012,287(23):18965-18973.

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[5]刘云涛,简磊,潘敬芳.肥胖及2型糖尿病患者血清肿瘤坏死因子相关蛋白9水平及二甲双胍对其的影响[J].广东医学,2015,36(9):1410-1413.

[6]Wang J,Hang T,Cheng XM,et al.Associations of C1q/TNF-Related Protein-9 Levels in Serum and Epicardial Adipose Tissue with Coronary Atherosclerosis in Humans[J].Biomed Res Int,2015,2015:971683.

[7]Wong GW,Krawczyk SA,Kitidis-Mitrokostas C,et al.Identification and characterization of CTRP9,a novel secreted glycoprotein,from adipose tissue that reduces serum glucose in mice and forms heterotrimers with adiponectin[J].FASEB J,2009,23(1):241-258.

[8]Li J,Zhang P,Li T,et al.CTRP9 enhances carotid plaque stability by reducing pro-inflammatory cytokines in macrophages[J].Biochem Biophys Res Commun,2015,458(4):890-895.

[9]Kambara T,Shibata R,Ohashi K,et al.C1q/Tumor Necrosis Factor-Related Protein 9 Protects against Acute Myocardial Injury through an Adiponectin Receptor I-AMPK-Dependent Mechanism[J].Mol Cell Biol,2015,35(12):2173-2185.

[10]Jung TW,Hong HC,Hwang HJ,et al.C1q/TNF-Related Protein 9(CTRP9)attenuates hepatic steatosis via the autophagy-mediated inhibition of endoplasmic reticulum stress[J].Mol Cell Endocrinol,2015,417:131-140.

[11]Wei Z,Lei X,Petersen PS,et al.Targeted deletion of C1q/TNF-related protein 9 increases food intake,decreases insulin sensitivity,and promotes hepatic steatosis in mice[J].Am J Physiol Endocrinol Metab,2014,306(7):E779-790.

读者·作者·编者

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本刊编辑部

Study on correlation between plasma CTRP9 level with insulin resistance in patients with type 2 diabetes mellitus complicating coronary heart disease*

Wang Cong,Li Shengbing(Department of Endocrinology,Second Affiliated Hospital of Chongqing Medical University,Chongqing 400010,China)

ObjectiveTo detect plasma C1q/tumor necrosis factor related protein 9(CTRP9)level in the patients with type 2 diabetes mellitus(T2DM)complicating coronary heart disease(CHD)and to investigate its relation with insulin resistance. Methods39 cases of pure T2DM(T2DM group),36 cases of pure CHD(CHD group),32 cases of T2DM complicating CHD (T2DM+CHD group)and 40 individuals undergoing the healthy physical examination(HC group)were selected.Fasting plasma CTRP9 level was determined by ELISA.Meanwhile,the relationship between plasma CTRP9 level with the body mass index (BMI),waist-hip ratio(WHR),systolic blood pressure(SBP),homeostasis model assessment of insulin resistance(HOMA-IR),HOMA-β and TG was analyzed.ResultsThe levels of plasma CTRP9 were significantly decreased in the T2DM group and CHD groupthan those in the HCgroup[(128.24±12.77)ng/mLvs.(176.31±21.57)ng/mL,(116.73±10.36)ng/mLvs.(176.31±21.57)ng/mL,P<0.05].Compared with CHD group and T2DM group,the level of plasma CTRP9 in the T2DM+CHD group was significantly decreased,the differences were statistically significant[(116.73±10.36)ng/mL,(128.24±12.77)ng/mL vs.(89.91±9.01)ng/mL,P<0.05]. The plasma CTRP9 level was negatively correlated with BMI,WHR,SBP,FPG,2hPG,HbA1c,FINS,PINS,HOMA-IR and TG (r=-0.541,-0.212,-0.234,-0.308,-0.361,-0.377,-0.282,-0.247,-0.492,-0.329,P<0.01),and positively correlated with HDL-C and HOMA-β(r=0.323,0.415,P<0.01).But there were no correlation between the plasma CTRP9 with age and sex(r=0.046、0.103,P>0.05).HOMA-IR and BMI were independent influence factors of plasma CTRP9 level(P<0.05).ConclusionPlasma CTRP9 level in the patients with T2DM complicating CHD is significantly decreased and closely related with insulin resistance.

Complement system proteins;Tumor necrosis factors;Insulin resistance;Diabetes mellitus,type 2;Coronary disease

10.3969/j.issn.1009-5519.2016.01.001

A

1009-5519(2016)01-0001-04

国家自然科学基金青年科学基金资助项目(81501199)。

王葱(1985-),博士研究生,主要从事糖尿病及其并发症的研究。

(2015-11-12)

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