李 玲,黄 琦,李明泽,钱会玲,4,李 昱,张 琳,王 茜,巴亚超,罗定妍,廖 鑫

(1.遵义医科大学附属医院 内分泌与代谢病科,贵州 遵义 563099;2.遵义医科大学附属医院 核医学科,贵州 遵义 563099;3.遵义医药高等专科学校 临床医学系,贵州 遵义 563006;4.德江县人民医院 内分泌科,贵州 德江 565200)

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM),其特征是机体产生胰岛素抵抗和(或)胰腺β细胞功能不足导致慢性血糖增高性疾病［1]。随着病情的发展,T2DM会导致心脏、肾脏、眼睛、神经和肝脏等主要脏器损害,成为患者致残、致死的主要原因［1]。而糖尿病患病率仍在持续升高,最新流调显示我国糖尿病的患病率达12.8%,患病人数达到1.4亿人,其中T2DM约占95%［2]。

黑色素浓缩激素(melanin-concentrating hormone,MCH)是由19个氨基酸组成的环状多肽,其主要在下丘脑外侧区表达［3],循环MCH可能由下丘脑神经元终端分泌,并穿过血脑屏障到达循环系统,也有报道内分泌胰腺可产生部分MCH,但外周MCH的来源和功能仍存在很多未知［4-5]。目前发现其通过MCH受体1(MCH-R1)和MCH受体2(MCH-R2)两种受体发挥作用,具有广泛的内分泌作用,通过控制食物摄入和外周脂质代谢、能量消耗、运动活动和褐色脂肪组织产热来调节能量平衡和葡萄糖稳态［3,6]。研究表明,无论是通过侧脑室(ICV)给药［7]或使用MCH的反义寡核苷酸对大鼠进行静脉注射治疗［8]会增加动物的食物摄入量,还表现为高瘦素血症和高血糖水平、有明显的高胰岛素血症以及IR。可见MCH和糖尿病存在密切关系。

瘦素(leptin)由脂肪细胞分泌,使食物摄入量减少,提高能量消耗［9],当Leptin抵抗出现的高Leptin血症可能是肥胖T2DM患者IR的生物标志物［10]。而MCH则相反,促进食物摄入,促进整体正能量平衡［11]。一些证据提示MCH是Leptin缺陷的重要中介［12]。MCH对Leptin基因表达的影响可能是由于MCH对Leptin启动子相关转录因子的直接作用［13]。综上所述,Leptin与MCH关系紧密,Leptin在T2DM发病机制中有重要作用。而Leptin是目前研究较为成熟的脂肪因子,因此我们将Leptin作为参照因子,协助判断MCH的作用。基于MCH和肥胖、糖脂代谢以及与Leptin相互调节的关系,我们考虑MCH可能与T2DM也有关联,但关于MCH与T2DM的相关性鲜有报道。本研究拟通过探讨MCH和Leptin在T2DM患者血清中浓度的水平变化,分析MCH及Leptin与T2DM之间的相关性。

1 对象与方法

1.2 方法

1.2.1 一般资料的收集 采集研究对象基本信息:年龄,性别;体格检查数据包括身高、体重、收缩压(systolic blood pressure,SBP)、舒张压(diastolic blood pressure,DBP)和腰围(waist circumference,WC),并计算体重指数 (body mass index,BMI) = 体重(kg)/身高2(m2)。

1.2.2 血清学指标 所有研究对象空腹8～12 h,次日清晨抽血后分别于我院检验科及核医学科检测相关指标:甘油三酯(triglyceride,TG)、空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)、空腹C肽(fasting c-peptide,FCP)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein-cholesterol,HDL-C)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、肌酐(creatinine,Cr)、丙氨酸氨基转移酶(alanine transaminase,ALT)、尿酸(uric acid,UA)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate transaminase,AST)、总胆红素(total bilirubin,TBIL)、间接胆红素(indirect bilirub in,IBIL)、尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein-cholesterol,LDL-C)、直接胆红素(direct Bilirubin,DBIL)、计算稳态胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),用FCP代替空腹胰岛素(fasting insulin,FINS),公式:[HOMA-IR=1.5+FPG(mmol/L)*FCP(pmol/L)/2 800]［15]。收集研究对象空腹血清,冻存在-80 ℃冰箱,统一采用酶联免疫吸附(ELISA)法检测MCH和Leptin含量,试剂盒购自江苏苏酶科生物科技有限公司。

2 结果

2.1 组间基本资料、实验室指标的比较 本次研究对象共295例,男性153例,女性142例,其中NC组154例;初诊T2DM组141例。所有糖尿病患者均采用的糖尿病生活方式,适当运动,医学营养治疗。T2DM组MCH、Leptin、SBP、DBP、WC、BMI、FPG、TG、TC、LDL-C、HOMA-IR、ALT、AST、TBIL、DBIL、IBIL、BUN、Cr、UA均高于NC组(P<0.05),HDL-C水平低于NC组(P<0.05,表1)。

表1 各组间一般资料及生化指标的比较

2.2 MCH、Leptin与T2DM各指标的相关性分析 采用偏相关分析法(控制年龄、性别、ALT、AST、UA、BUN、Cr、TBIL、DBIL、IBIL)分析与T2DM相关临床指标的相关性,结果显示MCH与Leptin、FPG、HOMA-IR、SBP、DBP、WC、BMI、TG、TC、LDL-C、FCP呈显著正相关(P<0.05);与HDL-C呈显著负相关(P<0.05);Leptin分别FPG、HOMA-IR、SBP、DBP、WC、BMI、TG、TC、LDL-C、FCP显著正相关(P<0.05)与HDL-C呈显著负相关(P<0.05,表2)。

表2 MCH、Leptin与T2DM相关指标的偏相关分析

2.3 MCH与T2DM患病风险的效应修饰因子的分层回归分析 为研究影响MCH与T2DM患病风险的效应修饰因子的关系,我们进行多元线性分层回归分析,具体公式如下:MCH=-1.863+0.148*FPG+0.540*Leptin+0.139*BMI-1.108*HDL-C,调整后R2=0.5770。以MCH作为因变量,将T2DM患病风险相关的效应修饰因子作为自变量逐步分层分析,排除共线性较强的TC、WC,其他各变量无多重共线性,残差符合正态分布,第一层纳入年龄、性别、SBP、DBP建立模型1,第二层纳入BMI、TG、HDL-C建立模型2,第三层纳入FPG、HOMA-IR、FCP建立模型3:第四层纳入Leptin建立模型4,结果显示:调整后的R2:0.577,ΔR2:0.095,F值37.465,P<0.001说明该模型有统计学意义,其中Leptin(β:0.540,P<0.001)、FPG(β:0.148,P=0.016)、BMI(β:0.139,P=0.014)、显著正向相关血清MCH,HDL-C(β:-1.108,P=0.003)显著负向相关血清MCH(图1,表3、4)。

图1 血清MCH与T2DM患者影响因素多元线性分层回归分析散点图

表3 血清MCH与T2DM患病影响因素多元线性分层回归分析

表4 血清MCH与T2DM影响因素分层回归分析

2.4 T2DM患病风险的二元Logistic回归分析 以是否为T2DM为因变量,以MCH为自变量进行二元logistic回归分析,先后校正混杂因素,得出优势比(odds ratio,OR),分析MCH与T2DM患病风险的关系。以NC组为参考,MCH为自变量,未排除其他混杂因素建立模型1,T2DM组(OR值为4.887,P<0.001),患病风险高于NC组;调整Leptin进入建立模型 2,T2DM组(MCHOR值为4.348,P<0.001)患病风险高于NC组;在模型2基础上将BMI、HDL-C、LDL-C、TG、HOMA-IR、SBP、DBP、TC、FCP纳入自变量,建立模型 3,结果显示T2DM组(MCHOR值为5.793,P=0.003)患病风险高于NC组,校正混杂因素(性别、年龄)建立模型4,结果显示,T2DM组(MCHOR值为5.775,P=0.008)、患病风险仍高于NC组,说明MCH与发生T2DM的患病风险成正相关,MCH可能是T2DM的危险因素。4个模型中血清Leptin与T2DM患病风险呈正相关,与血清MCH成相同变化趋势(表5)。

表5 MCH及Leptin与T2DM患病风险的二元Logistic回归分析

3 讨论

糖尿病被认为是一种多因素、慢性、复杂的代谢性疾病,患者病情逐渐发展,疾病早期可能没有症状,但随着病情进展会引发一系列并发症。糖尿病,特别是T2DM在全球的爆发给全世界的公共卫生系统带来了沉重的负担［1]。故了解其发病因素对其预防及远期治疗具有积极影响。而研究表明,血清MCH水平与体重独立且呈正相关,其可能为能量稳态变化的外周标记物［4],MCH浓度升高会导致肥胖,胰岛素抵抗,葡萄糖代谢紊乱,高Leptin血症［3,6],我们考虑其可能与T2DM发生发展有密切联系,或许能为T2DM病因机制带来新的发现。MCH为促食因子,促进摄食、调节能量代谢［11]。Leptin为厌食因子,在下丘脑通过神经内分泌功能介导各种代谢过程,参与调节食物摄入、体重和能量稳态［16]。可见MCH和Leptin功能互为相反。但当机体出现Leptin抵抗及高Leptin血症时,其所表现的调节体重和能量稳态功能与MCH相同［10]。研究表明MCH刺激大鼠脂肪细胞使Leptin表达和分泌增加［17]。综上所述,MCH与肥胖、糖尿病、Leptin之间具有十分紧密的联系。

本次研究结果显示,T2DM组的MCH及Leptin浓度显著高于NC组,说明MCH及Leptin浓度升高可能与T2DM发生发展有一定关系,进一步采用偏相关分析显示MCH分别与Leptin、FPG、HOMA-IR、SBP、DBP、WC、BMI、TG、TC、LDL-C、FCP呈显著正相关;与HDL-C呈显著负相关。说明MCH和Leptin与肥胖、IR、糖脂代谢关系密切,本研究对象主要为T2DM患者,大多表现为高Leptin血症及Leptin抵抗,因此MCH与Leptin存在较强的负相关。以往的研究显示外周循环血中MCH浓度升高,与体脂以及BMI之间存在相关性［5],MCH缺乏可抑制体重、脂肪量、肝脏TG、TC、血浆Leptin水平［18],这与我们研究结果相符。

基于相关性分析结果,我们考虑MCH与T2DM也存在重要联系,为进一步研究影响MCH与T2DM患病风险的效应修饰因子的关系,采用多元线性分层回归分析建立4个分层模型后发现最终Leptin、BMI、FPG是MCH的正向相关因素,HDL-C是Leptin负向相关因素,进一步验证了MCH与Leptin密切关联,同时也显示MCH与血糖、血脂及体重密切相关,说明MCH与T2DM有紧密联系。这也和其他动物研究结果一致［7-8]。最后我们采用二元Logistic回归分析研究MCH与T2DM患病风险的关系。以NC组为参考,未排除其他混杂因素建立的模型1显示,相对正常对照组血清MCH每提升1个单位其T2DM患病风险是MCH降低1个单位的4.887倍;为排除Leptin干扰,校正其进入自变量,建立模型 2,显示相对正常对照组血清MCH每提升1个单位其T2DM患病风险是MCH降低1个单位的4.348倍;虽然相较于模型1患病风险下降,但仍有统计学意义,说明MCH功能可能受到Leptin影响,MCH及Leptin是其中共同影响因素,最后将BMI、HDL-C、LDL-C、TG、HOMA-IR、SBP、DBP、TC、FCP、性别、年龄混杂因素均纳入自变量建立模型4,结果显示,相对正常对照组血清MCH每提升1个单位其T2DM患病风险是MCH降低1个单位的5.775倍。说明排除其他干扰因素以后血清MCH的浓度与发生T2DM的患病风险仍呈正相关,血清MCH可能是T2DM发生发展的危险因素,其他研究也显示肥胖症中MCH神经元激活,导致小鼠运动活动受损和IR［19]。小鼠中枢输注MCH可导致肥胖和葡萄糖耐受不良［20],说明MCH与糖尿病可能存在密切联系。且4个模型中血清Leptin与T2DM患病风险也呈正相关,与血清MCH结果成相同变化趋势,符合相关研究结果Leptin是T2DM的生物标志物［10],进一步说明MCH与T2DM患病风险密切相关。结合本实验多因素Logistic回归分析结果可进一步推测血清MCH及Leptin与初诊T2DM的发生发展有较强相关性。

MCH主要在下丘脑外侧区表达,在啮齿动物和人类中都检测到了循环MCH［4-5]。循环MCH可能由下丘脑神经元终端分泌,并穿过血脑屏障到达循环系统,也有报道内分泌胰腺可产生局部MCH,中央和外周来源的MCH可能都与葡萄糖体内平衡有关［4-5],但外周MCH免疫反应性的来源和功能在很大程度上是未知的。本研究显示血清MCH可能是介导T2DM发生发展的重要因素之一,且MCH与Leptin存在强相关性,我们的研究结果或可为T2DM的发病机制和治疗提供新思路和研究方向,但本研究是横断面研究,不能判定MCH和T2DM的因果关系,以及血清MCH是通过何种发病机理关联T2DM,其具体影响机制尚需要前瞻性队列研究及细胞和动物实验进行深入研究验证。