新診斷2型糖尿病患者血清nesfatin-1及apelin與胰島素抵抗的關系研究

譚麗艷，徐海波，譚麗萍，潘佳秋

nesfatin-1和apelin是新近發現的兩種脂肪細胞因子，在機體攝食及能量代謝等方面具有重要作用，并與2型糖尿病(T2DM)、胰島素抵抗(IR)密切相關，然而其確切關系尚未明了。故本研究以新診斷T2DM患者為研究對象，通過測定nesfatin-1和apelin在不同代謝人群中的水平變化，探討其在T2DM發病中的作用及可能機制。

1　資料與方法

1.1一般資料選取2011年6月—2012年2月在本院就診的病程<1年的新診斷T2DM患者60例(T2DM組)，均符合1999年世界衛生組織糖尿病診斷標準。其中男31例，女29例；平均年齡(49.9±10.9)歲；入組前均未使用任何治療措施，包括飲食、運動干預及藥物治療，無急慢性并發癥。另選取同期在本院健康體檢中心體檢的健康者30例(NC組)，其中男13例，女17例；平均年齡(45.1±11.6)歲。兩組均無急慢性感染，無嚴重心、肝、腎疾病，無惡性腫瘤、免疫性疾病及其他內分泌疾病。

1.2方法詳細詢問所有受檢者的病史并對其進行體格檢查，根據身高、體質量計算體質指數(BMI)(kg/m2)。受檢者隔夜禁食10 h后于次日清晨采集空腹肘靜脈血5 ml，測定空腹血糖(FPG)、空腹胰島素(FINS)、血脂〔三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)〕、肝功能〔丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)〕；另留血樣標本高速離心后-70 ℃冰箱保存，以供血清nesfatin-1、apelin水平檢測。

FPG等生化指標測定采用免疫比濁法(日本奧林巴斯AU-2700全自動生化分析儀)；FINS測定采用電化學發光法(德國羅氏2010 Elecsys)；空腹血清nesfatin-1、apelin水平測定采用酶聯免疫吸附法(ELISA法，上海滬尚生物科技有限公司藥盒，最低檢測濃度：nesfatin-1 0.5 μg/L，apelin 0.28 μg/L，批內CV<9%，批間CV<15%)。

應用穩態模型公式計算胰島素抵抗指數(HOMA-IR)，公式為HOMA-IR=FPG×FINS/22.5，胰島β細胞功能指數(HOMA-β)=FINS×20/FPG-3.5；定量胰島素敏感性檢測指數(QUICKI)計算胰島素敏感性指數(ISI)，ISI=1/〔log(I0)+log(G0)〕，I0為FPG，G0為FINS。

2　結果

2.1兩組受檢者各項觀察指標比較兩組受檢者BMI、血清TG、TC、HDL-C、FPG、FINS、nesfatin-1、apelin水平及HOMA-IR、HOMA-β、ISI比較，差異均有統計學意義(P<0.05)；而兩組血清LDL-C、ALT、AST水平比較，差異均無統計學意義(P>0.05，見表1)。

2.2nesfatin-1、apelin與其他指標Spearman秩相關分析結果結果顯示，nesfatin-1、apelin均與BMI、FPG、TG、TC、LDL-C、FINS、HOMA-IR呈正相關(P<0.05)，與HDL-C、HOMA-β、ISI呈負相關(P<0.01)，且nesfatin-1與apelin呈正相關(P<0.01，見表2)。

表1　兩組受檢者各項觀察指標比較Table 1　Comparison of observation parameters between two groups

注：BMI=體質指數，TG=三酰甘油，TC=總膽固醇，LDL-C=低密度脂蛋白膽固醇，HDL-C=高密度脂蛋白膽固醇，ALT=丙氨酸氨基轉移酶，AST =天冬氨酸氨基轉移酶，FPG=空腹血糖，FINS=空腹胰島素，HOMA-IR=胰島素抵抗指數，HOMA-β=胰島β細胞功能指數，ISI=胰島素敏感性指數

表2　nesfatin-1，apelin同其他指標的Spearman秩相關分析結果Table 2　Spearman correlation analysis among nesfatin-1，apelin and other indicators

2.3多元線性逐步回歸分析以血清nesfatin-1水平為因變量，BMI、FPG、FINS、TG、TC、HDL、LDL、HOMA-IR、ISI、HOMA-β、apelin為自變量進行多元線性逐步回歸分析，最終僅apelin進入回歸方程(β=0.574，P<0.01)，常數項為0.018。

3　討論

肥胖、IR與T2DM的關系是復雜的，多數研究認為IR是其中心環節，而與肥胖相關的脂肪細胞因子與血糖、血脂及胰島素代謝密切相關[1]。NUCB2/nesfatin-1是由420個氨基酸組成的EF-手型Ca2+結合蛋白，經前激素酶處理，生成一個由前82個氨基酸組成的肽段，稱為nesfatin-1[2]。中樞及外周注射均能抑制攝食，減輕體質量。新近研究認為，其攝食抑制作用可能獨立于下丘腦瘦素信號途徑而與黑皮質素信號系統有關[3]。胰島素可使體外培養的3T3-L1前脂肪細胞和皮下脂肪細胞nesfatin-1水平增高[4]。然而目前有關nesfatin-1在IR及T2DM發生發展中的研究非常有限。本研究結果顯示，T2DM患者血清nesfatin-1水平顯著高于健康者，與蘇靜等[5]報道的初診T2DM患者血清nesfatin-1水平較糖調解受損(IGR)和正常糖耐量(NGT)者明顯升高相似，nesfatin-1水平升高可能是在T2DM早期伴隨高胰島素共同釋放入血造成的。Gonzalez等[6]和Fool等[7]研究發現胰島素和nesfatin-1的前體蛋白NUCB2共表達于人和小鼠的胰島β細胞中，高血糖可使正常小鼠胰島β細胞分泌的nesfatin-1增高。新近研究也證實，nesfatin-1可能通過促進胰島素的分泌進而改善糖代謝紊亂，提示nesfatin-1與胰島素的生物學作用密切相關[8]。本研究相關分析更提示，血清nesfatin-1水平與FPG、FINS、HOMA-IR呈正相關，而與HOMA-β、ISI呈負相關。進一步提示nesfatin-1同IR及T2DM的相關代謝指標之間存在緊密的聯系，nesfatin-1可能是機體在T2DM初期的一種代償性保護作用分子，通過與胰島素、胰高血糖素等激素的相互作用，抑制攝食、減輕體質量等方式調控機體糖脂代謝紊亂，從而進一步改善IR的發生發展。本研究以nesfatin-1為因變量進行多元線性逐步回歸分析，結果顯示，血清apelin為nesfatin-1的獨立相關因素。說明apelin與nesfatin-1之間存在緊密聯系，共同參與了T2DM及IR的病理生理過程。

apelin是孤獨孤兒G蛋白偶聯受體APJ的內源性配體[9]，作為一種新的脂肪細胞因子，在肥胖相關的大鼠和人中胰島素可使apelin表達明顯升高，而apelin又可抑制高糖刺激下的胰島素分泌[10]。說明血清apelin水平與胰島素之間可能存在著反饋機制的調節。近期研究發現，apelin可增加分離的骨骼肌胰島素抵抗、3T3-L1脂肪細胞對葡萄糖的攝取[11-12]。提示血清apelin水平變化同肥胖、T2DM及IR之間存在必然的聯系。本研究結果顯示，T2DM患者血清apelin水平顯著高于健康者。國內外研究認為，IR伴隨著T2DM發生發展的始終，而T2DM發病初期主要以IR或高胰島素血癥為主。apelin水平的升高可能是IR和(或)高胰島素血癥狀態下脂肪細胞分泌apelin增多導致的。進一步的相關分析也證實，血清apelin與IR的相關指標FPG、FINS、HOMA-IR呈正相關，而與HOMA-β、ISI呈負相關。說明血清apelin可能同樣參與了T2DM及IR的發生發展。

綜上所述，nesfatin和apelin均與肥胖、糖脂代謝及IR存在著緊密聯系，深入研究可能為T2DM及IR所致相關疾病的診治提供一些新的途徑。然而血清中的nesfatin-1是否主要由胰島分泌及其受體的鑒定，nesfatin-1和apelin對胰島素信號系統、水鹽代謝的影響及中樞認知功能的調節等方面則有待于進一步研究。

1張艷紅，楊偉，馮明.抵抗素與胰島素抵抗、肥胖及2型糖尿病的關系[J].中國全科醫學，2010，13(12)：4158.

2Oh-I S，Shimizu H，Satoh T，et al.Identification of nesfatin-1 as a satiety molecule in the hypothalamus[J].Nature，2006，443(7112)：709-712.

3Cui H，Sohn JW，Gautron L，et al.Neuroanatomy of melanocortin-4 receptor pathway in the lateral hypothalamic area[J].J Comp Neurol，2012，520(18)：4168-4183.

4Ramanjaneya M，Chen J，Brown JE，et al.Identification of nesfatin-1 in human and murine adipose tissue：a novel depot-specific adipokine with increased levels in obesity[J].Endocrinology，2010，151(7)：3169-3180.

5蘇靜，葉菲，李志勇，等.糖調節受損和2型糖尿病患者血漿nesfatin-1水平的變化[J].中華內分泌代謝雜志，2012，28(1)：26-28.

6Gonzalez R，Tiwari A，Unniappan S，et al.Pancreatic beta cells colocalize insulin and pronesfatin immunoreactivity in rodents[J].Biochem Biophys Res Commun，2009，381(4)：643-648.

7Fool KS，Brauner H，Ostenson CG，et al.Nucleobindin-2/nesfatin in the endocrine pancreas：distribution and relationship to glycaemic state [J].J Endocrinol，2010，204(3)：255-263.

8Nakata M，Manaka K，Yamamoto S，et al.Nesfatin-1 enhances glucose-induced insulin secretion by promoting Ca2+influx through L-type channels in mouse islet beta-cells[J].Endocr J，2011，58(4)：305-313.

9Tatemoto K，Hosoya M，Habata Y，et al.Isolation and characterization of a novel endogenous peptide ligand for the human APJ receptor[J].Biochem Biophysi Res Commun，1998，251(2)：471-476.

10Daviaud D，Boucher J，Gesta S，et al.TNFalpha up-regulates apelin expression in human and mouse adipose tissue[J].FASEB J，2006，20(9)：798-802.

11Dray C，Knauf D，Daviaud A，et al.Apelin stimulates glucose utilization in normal and obese insulin-resistant mice[J].Cell Metab，2008，8(5)：437-445.

12Zhu S，Sun F，Li W，et al.Apelin stimulates glucose uptake through the PI3K/Akt pathway and improves insulin resistance in 3T3-L1 adipocytes[J].Mol Cell Biochem，2011，353(1/2)：305-313.