沙益锋 曹小俊 沈莉敏

[摘要] 目的 探讨血清游离脂肪酸(FFA)、β抑制蛋白2(β-arrestin2)、视黄醇结合蛋白4(RBP4)在2型糖尿病(T2DM)患者中表达及临床意义。 方法 选取2016年2月~2018年12月苏州大学附属张家港医院(以下简称“我院”)收治的123例T2DM患者作为观察组,将观察组根据体重指数(BMI)结果分为T2DM肥胖组(BMI≥28 kg/m2,n = 62)和T2DM非肥胖组(BMI<28 kg/m2,n = 61),另选取同期来我院行健康体检的志愿者60名作为对照组。比较三组研究对象血清FFA、β-arrestin2、RBP4水平、糖脂代谢水平;采用Pearson相关性分析血清FFA、β-arrestin2、RBP4水平与糖脂代谢水平的相关性。 结果 T2DM肥胖组、T2DM非肥胖组血清FFA、RBP4水平高于对照组,且T2DM肥胖组高于T2DM非肥胖组(P < 0.05);T2DM肥胖组、T2DM非肥胖组血清β-arrestin2水平低于对照组,且T2DM肥胖组低于T2DM非肥胖组(P < 0.05)。T2DM非肥胖组、T2DM肥胖组糖化血红蛋白(HbA1c)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、三酰甘油(TG)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、BMI均高于对照组,且T2DM肥胖组高于T2DM非肥胖组(P < 0.05);而三组高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)比较差异无统计学意义(P > 0.05)。T2DM患者血清FFA和RBP4与HbA1c、TC、TG、LDL-C、HOMA-IR、BMI均呈正相关(r > 0,P < 0.05),β-arrestin2与HbA1c、TC、TG、LDL-C、HOMA-IR、BMI均呈负相关(r < 0,P < 0.05);FFA、RBP4和β-arrestin2与HDL-C均无相关性(P > 0.05)。 结论 T2DM患者中血清FFA、β-arrestin2、RBP4水平均存在异常表达,三者可能共同促进T2DM的病情进展。

[关键词] β抑制蛋白2;视黄醇结合蛋白4;游离脂肪酸;临床意义;2型糖尿病

[中图分类号] R587.1          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210(2019)12(c)-0069-04

Expression and clinical significance of serum FFA, β-arrestin2 and RBP4 in patients with type 2 diabetes mellitus

SHA Yifeng1   CAO Xiaojun1   SHEN Limin1   SHI Bimin2   XING Jianping1

1.Department of Endocrinology, Zhangjiagang Hospital Affiliated To Soochow University, Jiangsu Province, Zhangjiagang   215600, China; 2.Department of Endocrinology, the  First Affiliated Hospital of Soochow University, Jiangsu Province, Suzhou   215006, China

[Abstract] Objective To investigate the expression and clinical significance of serum free fatty acids (FFA), β inhibition of protein 2 (β-arrestin2), retinol-binding protein 4 (RBP4) in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM). Methods From February 2016 to December 2018, 123 T2DM patients admitted to Zhangjiagang Hospital Affiliated To Soochow University (hereinafter referred to as “our hospital”) were selected as the observation group. The observation group was divided into the obese T2DM group (BMI≥28 kg/m2, n = 62) and the non-obese T2DM group (BMI<28 kg/m2, n = 61) according to body mass index (BMI). In addition, 60 volunteers who came to our hospital for physical examination during the same period were selected as the control group. The serum levels of  FFA, β-arrestin2, RBP4 and glucose and lipid metabolism of the three groups were compared. Pearson correlation was used to analyze the correlation between the serum levels of FFA, β-arrestin2 and RBP4 and the level of glucose and lipid metabolism. Results The serum levels of FFA and RBP4 in the T2DM obesity group and the T2DM non-obesity group were higher than those in the control group, and those in the T2DM obesity group were higher than those in the T2DM non-obesity group (P < 0.05). The level of β-arrestin2 in the T2DM obesity group and the T2DM non-obesity group was lower than that in the control group, and that in the T2DM obesity group was lower than that in the T2DM non-obesity group (P < 0.05). The glycosylated hemoglobin (HbA1c), total cholesterol (TC), low density lipoprotein cholesterin (LDL-C), triglyceride (TG), insulin resistance index (HOMA-IR) and BMI in the T2DM obesity group and the T2DM non-obesity group were higher than the control group, and those in the T2DM obesity group were higher than those in the T2DM non-obesity group (P < 0.05). However, there was no statistically significant difference in high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) between the three groups (P > 0.05). Serum FFA and RBP4 of T2DM patients was positively correlated with HbA1c, TC, TG, LDL-C, HOMA-IR and BMI (r > 0,P < 0.05),  β-arrestin2 was negatively correlated with HbA1c, TC, TG, LDL-C, HOMA-IR and BMI (r < 0,P < 0.05). FFA, RBP4 and β-arrestin2 were not correlated with HDL-C (P > 0.05). Conclusion In T2DM patients, the serum levels of FFA, β-arrestin2 and RBP4 were all abnormally expressed, which may jointly promote the disease progression of T2DM.

[Key words] β-arrestin2; Retinol binding protein 4; Free fatty acids; Clinical significance; Type 2 diabetes mellitus

糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病,2型糖尿病(T2DM)是糖尿病的一种,约占其中的90%[1]。T2DM可并发多种并发症,包括大血管病变、微血管病变以及末梢神经病变等,严重危害患者身体健康,降低其生活质量[2-3]。胰岛素抵抗(IR)不仅是肥胖症、高血压、冠心病等多种疾病的发病基础,同时也是T2DM发生、发展的核心因素[4]。揭示IR的具体发病机制,对于改善机体代谢紊乱和有效防治T2DM病情进展具有积极的临床意义。脂肪组织是IR发生的重要部位,该组织分泌的脂肪因子在IR中发挥重要作用。肝脏是脂肪代谢的重要器官,故内脏脂肪因子与IR的发生相关[5]。游离脂肪酸(FFA)属于中性脂肪分解产物[6],视黄醇结合蛋白4(RBP4)属于内脏脂肪因子[7],β抑制蛋白2(β-arrestin2)则为支架蛋白[8],现临床有关上述3个指标与IR的作用关系尚不十分明确。本研究通过探讨血清FFA、β-arrestin2、RBP4在T2DM患者中的表达及其临床意义,以期为临床T2DM的防治提供数据支撑。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取苏州大学附属张家港医院(以下简称“我院”)于2016年2月~2018年12月接收的123例T2DM患者作为观察组。纳入标准:均符合《中国2型糖尿病防治指南(2013年版)》[9]中有关T2DM的相关诊断标准;糖化血红蛋白(HbAlc)≥6.5%或空腹血糖(FPG)>7.0 mmol/L。排除标准:①妊娠等其他原因引起的继发性糖尿病者;②合并严重心肝肾等脏器功能不全者、免疫系统疾病者;③合并恶性肿瘤、急慢性感染者;④高血压、血脂异常、动脉粥样硬化性疾病者。同时由门诊收集患者的身高和体重,计算体重指数(BMI),BMI=体重(kg)/身高(m2)。根据BMI结果将观察组分为T2DM肥胖组(BMI≥28 kg/m2,n = 62)和T2DM非肥胖组(BMI<28 kg/m2,n = 61),其中T2DM肥胖组:男32例,女30例;平均年龄(59.21±4.36)岁;平均病程(3.19±0.57)年。T2DM非肥胖组:男33例,女28例;平均年龄(58.86±5.06)岁;平均病程(3.29±0.60)年。另选取同期在我院做健康体检的60名志愿者作为对照组,对照组男34例,女26例,平均年龄(59.64±5.28)岁。三组研究对象年龄、性别比较,差异无统计学意义(P > 0.05),具有可比性。患者及其家属均知情本研究并签署了知情同意书,本研究已经我院医学伦理学委员会批准进行。

1.2 方法

观察组于入院次日,对照组于体检当天,采集所有研究对象清晨空腹静脉血6 mL,分为两管,其中一管经3200 r/min离心6 min,离心半径8 cm,取上清液,置于-40℃冰箱中待测。采用酶联免疫吸附试验检测β-arrestin2、FFA、RBP4水平,严格遵守试剂盒(上海雅培生物科技有限公司,批号分别为160123、20151106、20151123)说明书进行。另一管采用美国BECKMAN CX8型全自动生化分析仪检测空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(FINS)、糖化血红蛋白(HbA1c)及高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、三酰甘油(TG)。并计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)=FPG×FINS/22.5。

1.3 观察指标

比较三组血清FFA、β-arrestin2、RBP4和糖脂代谢指标的水平差异,分析T2DM患者血清FFA、β-arrestin2、RBP4水平与糖脂代谢水平的相关性。

1.4 统计学方法

采用SPSS 23.0对所得数据进行统计学分析,计量资料采用均数±标准差(x±s)表示,多组间比较采用方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验,计数资料采用百分率表示,组间比较采用χ2检验。采用Pearson相关性分析血清FFA、β-arrestin2、RBP4水平与糖脂代谢水平的相关性。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组血清FFA、β-arrestin2、RBP4水平比较

T2DM肥胖组、T2DM非肥胖组血清FFA、RBP4水平高于对照组,且T2DM肥胖组高于T2DM非肥胖组(P < 0.05);T2DM肥胖组、T2DM非肥胖组血清β-arrestin2水平低于对照组,且T2DM肥胖组低于T2DM非肥胖组(P < 0.05)。见表1。

2.2 三组糖脂代谢水平比较

T2DM非肥胖组、T2DM肥胖组HbA1c、TC、TG、LDL-C、HOMA-IR、BMI均高于对照组,且T2DM肥胖组高于T2DM非肥胖组(P < 0.05);而三组HDL-C比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。见表2。

2.3 T2DM患者血清FFA、β-arrestin2、RBP4水平与糖脂代谢水平的相关性分析

T2DM患者血清FFA、RBP4与HbA1c、TC、TG、LDL-C、HOMA-IR、BMI均呈正相关(P < 0.05),与HDL-C无相关性(P > 0.05);β-arrestin2与HbA1c、TC、TG、LDL-C、HOMA-IR、BMI均呈负相关(P < 0.05),与HDL-C无相关性(P > 0.05)。见表3。

3 讨论

T2DM是危害全球人类健康的一类内分泌代谢性疾病,是环境和遗传等多种因素共同作用的结果[10-12]。有研究证实糖代谢和脂代谢紊乱、IR与T2DM的发生息息相关,糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病,而高血糖则是由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损,或两者兼有引起。IR与胰岛素受体的数目及胰岛素的亲和力有关,即胰岛素受体数目越少或亲和力减弱,组织对胰岛素越不敏感,而胰岛素受体数目越多或亲和力增强,组织对胰岛素越敏感[13-18]。而超重或肥胖患者细胞膜上的胰岛素受体不足或存在缺陷,导致胰岛素无法充分发挥其正常的生理效应,引起抵抗素及FFA分泌增加,胰岛素清除减少[19-22]。由此可推测脂肪组织所分泌的RBP4、β-arrestin2、FFA可能通过作用于胰岛素敏感器官,从而影响糖脂代谢异常和IR的发生。

RBP4属于视黄醇结合蛋白家族成员,主要由脂肪组织分泌,可对肝脏内、肌肉内的脂肪酸代谢进行调控,进而引起IR。β-arrestin2属于抑制蛋白家族中的一员,主要分布于脑、心脏、肾等组织中,受多因素调节。杨会军等[23]研究结果显示,β-arrestin2可作为桥接蛋白与细胞内的多种信号分子发生作用,影响细胞内外信息传递,进而参与细胞的增殖、凋亡和免疫应答。郑文帅等[24]动物实验结果显示,糖尿病小鼠中存在明显的β-arrestin2低表达,给予相关β-arrestin2干预后,小鼠胰岛素敏感性有所增加。FFA是机体主要功能物质之一,主要由脂肪细胞内的脂肪酸经肢解酶分解而来。既往研究结果显示[25],FFA水平升高可对葡萄糖氧化、胰岛β细胞功能以及胰岛素基因表达产生较大影响,可抑制胰岛素分泌。本研究结果显示,T2DM患者不仅存在明显的糖脂代谢紊乱,同时伴有FFA、RBP4水平异常升高,β-arrestin2水平异常降低,且其异常程度与肥胖相关。可见FFA、RBP4、β-arrestin2均在T2DM的病情进展中发挥重要作用。进一步相关性分析显示,T2DM患者血清FFA、RBP4与HbA1c、TC、TG、LDL-C、HOMA-IR、BMI均呈正相关,而β-arrestin2则与上述指标呈负相关。T2DM患者脂肪组织增加后,自然会引起代谢分解任务增加,引起血清FFA水平上升和机体内脂质的堆积,而FFA可通过干预葡萄糖-脂肪酸循环引起糖代谢功能障碍,并抑制胰岛素β细胞对胰岛素的分泌,削弱胰岛素对骨骼肌及肝脏代谢的功能,进而引起肝脏的IR[25]。RBP4可能是通过诱导磷酸烯醇、丙酮酸激酶基因,进而提高肝糖输出,抑制肌肉的糖摄取,进而参与IR的形成[8];β-arrestin2 是胰岛素抵抗与酪氨酸蛋白激酶相互作用的纽带,可以激活G蛋白偶联受体与蛋白β-arrestin2的连接通路,激活Akt途径,实现胰岛素信号的传递,当机体β-arrestin2水平降低时,胰岛素信号传递IR,S/β-arrestin2/酪氨酸蛋白激酶就无法激活Akt途径,进而引起IR[23]。因此FFA、RBP4、β-arrestin2水平可能共同参与T2DM的发生、发展。

综上所述,T2DM患者中FFA、RBP4水平异常升高,β-arrestin2水平异常降低,三者可能共同促进着T2DM的病情进展,相关机制需要进一步研究。

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(收稿日期:2019-07-02  本文编辑:顾家毓)