肥胖兒童少年血清內脂素水平與糖代謝、脂代謝的相關性研究

賴愛萍，陳文鶴，王益義

1 前言

研究證實，脂肪組織及浸潤于脂肪的一些炎性細胞所分泌的脂肪細胞因子會通過內分泌或旁分泌等途徑對肥胖引起的糖、脂代謝紊亂狀況進行調節，內脂素就是一種被認為在脂肪細胞分化和葡萄糖代謝中有特殊意義的新型脂肪細胞因子。內脂素與先前在淋巴細胞中發現的PBEF的5′非編碼區序列相同，并且在細胞內還發揮Nampt的作用，故生理功能綜合了visfatin/PBEF/Nampt三者的特點，通常認為其具有催化作用、炎癥和免疫過程的調節作用及類胰島素作用。

Fukuhara等［10］和Sethi JK等［24］報道，內脂素可以通過旁分泌或自分泌途徑，促進前脂肪細胞的分化和脂質的儲存，前者的研究還認為，內脂素主要由內臟脂肪分泌，與內臟脂肪量密切相關，并反映內臟肥胖程度，并且在Choi等［6］所做的動物實驗中得到相關論證。然而，該結論也遭到不少學者［31，21］質疑，認為Fukuhara等觀察到的內脂素在內臟脂肪組織高表達具有一定偶然性，選取的樣本似乎并不具備充分代表性和說服力。內脂素是否主要由內臟脂肪組織分泌等問題仍需進一步研究來證實，隨著Fukuhara等2007年將該篇發于Science的文章撤回，圍繞內脂素功能和對肥胖調節等方面的爭議更是不斷。

本研究擬分析漢族肥胖兒童少年人群中血清內脂素水平與身體形態、體脂分布狀況、糖代謝與脂代謝參數及瘦素的關系，探討在兒童少年肥胖過程中內脂素對糖代謝與脂代謝的可能調節機制。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

參加2008年上海暑期封閉運動減肥夏令營的肥胖兒童少年39名，其中男15名、女24名，入營前除了參加各自校內規定的體育課以外無額外體育鍛煉，年齡13.87±3.84歲，均為華東地區漢族人，入營前均接受專業醫生體格檢查和病史問詢，否認傳染病史和重要臟器疾病史，否認曾使用減肥藥物。本研究過程經上海體育學院倫理委員會批準，獲受試者本人及家長同意并簽署書面同意書。

2.2 研究方法

入營第二天清晨空腹取肘靜脈血8ml。4ml置分離膠促凝管測血脂6項、胰島素和血糖，1ml置EDTA-K2抗凝管測糖化血紅蛋白（HBA1C），放入冰袋后立即由專人送往浦東兒童醫院檢驗科代測。3ml置不抗凝管放室溫25℃左右環境下靜置2h后放入4℃離心機以4 000rpm離心15min，取上層血清裝入EP管待測內脂素和瘦素。取血后由專人對營員做身高、體重、腰圍（WC）、臀圍（HC）測定，并計算體質指數（BMI）和腰臀比（WHR），日產combi fitness station體成分儀測體脂率（F％）。

2.2.1 血脂指標檢測方法與儀器

血脂6項：總膽固醇（TC）用酶反應法、甘油三酯（TG）用乙酰丙酮微量測定法、低密度脂蛋白（LDL）用聚乙烯硫酸沉淀法、高密度脂蛋白（HDL）用磷鎢酸鎂測定法、載脂蛋白A（APO-A）和載脂蛋白B（ApoB）用免疫透射比濁法。

空腹胰島素（FINS）用放射免疫分析法，采用胰島素敏感性指數（ISI［1］）＝1/FPG×FINS和穩態模型評估法胰島素抵抗指數（HOMA-IR）＝FPG×FINS/22.5［11］評價胰島素敏感性，采用穩態模型評估法胰島β細胞功能指數（HOMA-β）＝20×FINS/（FPG-3.5）［11］作為基礎狀態下的胰島素分泌指標。空腹血糖（FPG）用葡萄糖氧化酶法，HBA1C用高壓液相法。

以上指標的測定均在日立7600-020全自動生化分析儀上完成。

2.2.2 血清內脂素和瘦素水平測定

Nusken等［20］認為，目前測定循環內脂素水平最常用的方法是酶聯免疫法，實驗前樣本的預處理對結果有很大的影響。而且，K?rner等［17］比較了目前內脂素檢測的三種免疫方法，發現對人血清樣本內脂素的定性和定量上有明顯差異。

綜合前人文獻，確定本次血內脂素水平測定方法為ELISA法，試劑盒生產商為美國R＆D，測試過程見《人內脂素（visfatin）酶聯免疫分析（ELISA）試劑盒使用說明書》。瘦素測定方法為ELISA法，試劑盒生產商為美國R＆D。

2.2.3 統計方法

所有數據均在SPSS 16.0統計軟件包里完成，數據采用平均值±標準差±S）的表示形式，先做同質性檢驗，非同質的采用對數轉換。血內脂素水平與糖代謝及脂代謝指標、瘦素及其他肥胖相關變量之間作Pearson相關分析，并以性別、年齡和BMI做控制變量進行偏相關分析，以visfatin中位數分組后不同組間各指標進行獨立樣本t檢驗。顯著性水平P≤0.05，非常顯著性水平P≤0.01。

3 研究結果

3.1 被測肥胖兒童少年身體形態、糖代謝及脂代謝、內脂素、瘦素水平（表1）

3.2 visfatin中位數分組后肥胖兒童少年糖代謝及脂代謝、瘦素水平及相關性研究（表2）

以中位數visfatin值＝9.43μg/L將被試分為兩組：低Vis組（平均年齡14.06±3.76歲）和高Vis組（平均年齡13.68±4.02歲）。

可見，高visfatin組HDL、leptin水平顯著高于低visfatin組。血visfatin與leptin水平高度相關（r＝1），除了HDL以外與其他血脂成分、血糖及形態指標無顯著性相關，如圖1所示。

以年齡、性別和BMI作為控制變量對血visfatin與leptin、HDL做偏相關分析，結果如表3所示，可見visfatin與該二項指標仍存顯著性相關。

1.Physical Education Department，Zhejiang College of Sports，Hangzhou 310012，China；2.School of Kinesiology，Shanghai University of Sport，Shanghai 200438，China.

4 討論

本研究顯示，相比于低visfatin組，肥胖兒童少年高visfatin組雖然普遍有較高的BMI、F％、WC等形態參數數據，但兩組間各值并無顯著性差異。脂肪組織被認為是內脂素產生的一個重要來源［10，31，4］，Davutoglu M等［7］以土耳其肥胖兒童為對象，發現其血內脂素水平與BMI存在正相關。在多項研究［1，15］中發現，肥胖者血漿內脂素濃度高于正常對照組，Araki S［3］在日本肥胖兒童少年人群中發現，血內脂素水平與CT掃描所得的內臟脂肪面積相關，認為血漿內脂素水平是反映肥胖兒童內臟脂肪堆積量的良好指標，推測肥胖青少年血內脂素升高可能歸因于脂肪組織的增加。但是，本研究缺乏正常體重對照組，而且，相關性分析顯示，肥胖兒童少年血內脂素水平與BMI并無顯著性相關，這與Haider等［12］和Jin H等［14］的研究相似，在后兩者的研究中雖然可見肥胖組兒童少年比正常體重組更高的血內脂素水平，但并未在肥胖對象中觀察到血內脂素水平與BMI的相關性。血內脂素水平與BMI的不顯著相關，可能與不同部位脂肪組織中內脂素表達的調節規律不同有關：有研究［31］發現，肥胖人群VAT和SAT內脂素表達與BMI相關趨勢完全相反，VAT VF mRNA與BMI明顯正相關，而SAT VF mRNA與BMI明顯負相關，認為在兩種脂肪組織中調節內脂素的機制不同，而在兩種脂肪組織中內脂素mRNA表達的相對值將主要取決于被試的肥胖狀況。因此，推測不同研究中肥胖兒童少年血內脂素水平與BMI的相關性差異，可能與各研究中被試肥胖類型不同有關，今后有必要在不同肥胖程度和肥胖類型的人群中作比較研究，并結合全身脂肪量的更精確測定（如CT掃描等）對此推測作進一步驗證。

表1 被試各指標一覽表

表2 不同visfatin組糖代謝與脂代謝、瘦素水平比較及相關性分析結果一覽表

圖1 visfatin與HDL、leptin相關分析圖

表3 visfatin與Leptin及HDL的偏相關分析結果一覽表

本研究結果顯示，肥胖兒童少年血內脂素水平與HDL正相關，在以年齡、性別和BMI作為控制變量進行偏相關分析后，二者的相關性仍然存在，提示內脂素參與了肥胖兒童少年脂代謝，與膽固醇代謝有關。關于內脂素與HDL的關系尚有爭議，Filippatos TD等［9］和Kowalska I等［18］分別在肥胖成人中觀察到血內脂素水平與HDL的負相關，但他們的研究對象中有部分人群為糖耐量缺損者。也有分別關于肥胖兒童少年［7］和健康年輕男子人群中［26］二者無相關的報道，本研究與大部分認為內脂素與HDL正相關的研究相一致［12，14，25，22，2］。Smith等［25］報道印度人血內脂素水平與HDL正相關，而高加索人群該相關不存在，可見種族的不同對研究結果的影響不同，其他如對研究對象的選取標準、個體遺傳、內脂素檢測方法不同及實驗時樣本處理的差異等也是出現不同結果的原因。目前關于中國肥胖兒童少年內脂素與HDL的文獻報道僅一篇［14］，本研究結果與其報道相一致。對于內脂素與HDL的相關關系，可能的解釋如下：1）內脂素的炎癥因子功能和HDL的抗炎性作用：肥胖可稱為是一種“慢性炎性狀態”，內脂素被認為是一種炎癥因子，參與了這一炎癥疾病的發生發展。而研究發現［19］，無論是在體還是離體的模型中，HDL均能抑制內皮細胞的炎癥狀態，降低關鍵細胞粘附分子的表達，對炎癥患者進行HDL輸液能有效抑制其炎癥狀態，說明對于多種疾病而言，HDL有較強的抗炎性作用。2）內脂素所具備的Nampt催化功能和HDL與NAD代謝之間存在的相互作用：Nampt是哺乳動物NAD補救合成途徑的限速酶，可以催化煙酰胺（NAM）轉變成NAD生物合成反應中限速步驟的作用物NMN。Van der Veer等發現，血管平滑肌細胞成熟過程中內脂素表達上調，并能通過調控SIRTs的活性，參與細胞的增殖、分化及凋亡等過程［30］，故也稱其為“長壽基因”［29］。有研究報道，口服NAM能顯著提高血液透析患者的細胞NAD和血清HDL水平，且HDL的變化與血細胞中NAD變化顯著相關［27］，另一個NAD生物合成底物煙堿酸也曾被報道能顯著提高HDL水平［5］，說明HDL可能與NAD代謝有關，本研究所發現內脂素與HDL的正相關結果提示，內脂素可能是聯系NAD和HDL代謝過程的結合點，關于內脂素這一細胞內功能在細胞外的作用機制目前尚不明確。

內脂素被報道能通過胰島素受體的一個特定位置起類胰島素的作用，引起血糖下降，與胰島素一樣能刺激脂肪和肌細胞對血糖的攝取并能抑制體外肝細胞對糖的釋放［10］。內脂素的類胰島素作用在肥胖兒童人群中曾經有過報道［7］［13］，但多年來這一作用的確切性爭議很大，最近無論是肥胖的兒童少年［16］，還是動物實驗中［32］均未發現循環內脂素與體內糖代謝指標有明顯相關。本研究對象與Jin H等［14］相似，均為中國肥胖兒童少年，也同樣沒有發現在所測人群中血內脂素水平與血糖、胰島素及其他糖代謝參數有關，不同內脂素組之間也不存在任何糖代謝參數的顯著性差異，因此，沒有證據表明內脂素對肥胖兒童少年胰島素敏感性和分泌有影響。但內脂素與糖代謝指標未呈相關性的結果，并不能排除內脂素對糖代謝所具備的可能作用，因為有研究認為，內脂素的許多功能都可以從它作為Nampt的酶功能特性來解釋，內脂素能起NAD＋合成酶的作用，被認為是細胞中介代謝的關鍵成分［23］。雖然本研究中未顯示出類胰島素作用或胰島素信號功能，但它也有可能通過NAD＋途徑調節胰島素分泌從而在β細胞水平參與糖代謝［23］。

本研究對內脂素與瘦素水平進行研究。發現與Araki S等［3］關于5～15歲日本肥胖男女生的報道不同，本研究結果發現，被試血內脂素水平與瘦素高度相關，相關系數高達1，這種相關結果在肥胖兒童少年的研究中尚屬首次。Dedoussis GV等［8］以31個平均年齡為14歲、BMI分別為20.0±3.9和18.5±2.9的健康男女生為對象，也觀察到內脂素與瘦素的一定程度正相關，并且在兒童少年人群中發現內脂素與瘦素在PBMNCs和脂肪組織中表達的相關聯。結合Tan BK等［28］的研究結果如：瘦素能顯著升高人類和小鼠脂肪組織中內脂素水平（P＜0.01）、誘導C57BL/6ob/ob小鼠網膜脂肪組織中內脂素的產生，而使用瘦素拮抗劑后會削弱瘦素誘導的內脂素和可溶性瘦素受體分泌、瘦素受體基因用siRNA敲除后瘦素誘導的內脂素表達顯著降低、MAPK及PI3K抑制劑存在時，瘦素誘導的內脂素產量明顯下降等現象，可以做出以下推測：在肥胖兒童少年體內尤其是在脂肪組織中瘦素與內脂素的產生存在著非常緊密的關聯，瘦素可以在體內或體外通過如MAPK和PI3K的信號途徑增加內脂素在AT的產量，從而對肥胖者糖代謝及脂代謝進行調節。

5 結論

1.所測肥胖兒童少年血內脂素與瘦素高度相關，體內尤其是脂肪組織中瘦素與內脂素的產生可能存在著非常緊密的關聯。

2.肥胖兒童少年人群中內脂素參與了體內膽固醇代謝，可能是聯系NAD和HDL代謝過程的結合點。

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