非糖尿病慢性腎病患者游離脂肪酸水平與細(xì)胞因子及胰島素抵抗的關(guān)系

倪旭偉 張德忠 劉玉梅 葉永玲 徐媚媚 浙江省青田縣人民醫(yī)院 青田 323900

·論 著·

非糖尿病慢性腎病患者游離脂肪酸水平與細(xì)胞因子及胰島素抵抗的關(guān)系

倪旭偉 張德忠 劉玉梅 葉永玲 徐媚媚 浙江省青田縣人民醫(yī)院 青田 323900

目的：觀察非糖尿病慢性腎臟病（CKD）患者血清游離脂肪酸（FFA）水平及其與高敏C-反應(yīng)蛋白（hs-CRP）、腫瘤壞死因子（TNF-α）、胰島素抵抗的關(guān)系。方法：測(cè)定118例非糖尿病CKD患者（非透析治療80例，血液透析38例）及50名健康人FFA、空腹胰島素（FINS）、空腹血糖（FPS），同時(shí)檢測(cè)hs-CRP、TNF-α、血脂等指標(biāo)，并計(jì)算胰島素敏感指數(shù)（ISI）、穩(wěn)態(tài)模型胰島素抵抗指數(shù)（Homa-IR），分析FFA與胰島素抵抗的關(guān)系。結(jié)果：非糖尿病非透析和透析CKD患者血清FFA、hs-CRP、TNF-α、Homa-IR、TG和LP（α）水平均較健康對(duì)照組顯著升高（P＜0.05或P＜0.01），且透析CKD組FFA、hs-CRP、TNF-α、FINS、Homa-IR、TG和 LP（α）水平較非透析CKD組明顯升高（P＜0.05或P＜0.01）；血FFA水平與hs-CRP、TNF-α、FINS、Homa-IR、TG和LP（α）呈正相關(guān)（P＜0.01），與ISI負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。結(jié)論：非糖尿病CKD患者FFA水平明顯升高，且與hs-CRP、TNF-α及胰島素抵抗密切相關(guān)。

非糖尿病慢性腎病 游離脂肪酸 超敏C-反應(yīng)蛋白 腫瘤壞死因子-α 胰島素抵抗

近年來(lái)，慢性腎臟病（chronic kidney disease，CKD）患者胰島素抵抗現(xiàn)象備受關(guān)注。胰島素抵抗可以引起患者血脂和血糖代謝紊亂，這些紊亂已被證明能增加CKD患者心血管疾病的危險(xiǎn)性，導(dǎo)致死亡率增加。研究認(rèn)為游離脂肪酸（free fatty acid，F(xiàn)FA）、細(xì)胞因子與胰島素抵抗密切相關(guān)[1]。為此，我們通過(guò)檢測(cè)118例非糖尿病CKD患者及50名健康人FFA、空腹胰島素（fasting insulin，F(xiàn)INS）、空腹血糖（fasting plasma glucose，F(xiàn)PS），同時(shí)檢測(cè)超敏C-反應(yīng)蛋白（high-sensitivity C-reactive protein，hs-CRP）、腫瘤壞死因子-α（Tumor necrosis factor-α，TNF-α）、血脂等指標(biāo)，分析FFA水平的變化及其與細(xì)胞因子和胰島素抵抗的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 在患者知情同意下，選擇2010年6月—2012年2月我院住院和門(mén)診收治的CKD患者118例（非透析患者80例，透析患者38例），其中男73例，女45例，平均年齡（51.14±10.10）歲，體質(zhì)指數(shù)（Body Mass Index，BMI）（22.80±6.97）kg/m2，原發(fā)病為慢性腎小球腎炎53例，高血壓良性腎小動(dòng)脈硬化癥18例，多囊腎11例，慢性腎盂腎炎10例，梗阻性腎病9例，紫癜性腎炎6例，痛風(fēng)性腎病3例，缺血性腎病4例，不明病因4例。選擇年齡、性別匹配的50名健康志愿者為對(duì)照組，平均年齡（51.54±11.36）歲，其中男32例，女18例，體質(zhì)指數(shù)（23.54±7.69）kg/m2。各組性別、年齡和BMI差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 入選標(biāo)準(zhǔn) ①CKD診斷按文獻(xiàn)[2]標(biāo)準(zhǔn)，即腎臟損傷（腎臟結(jié)構(gòu)或功能異常）≥3個(gè)月，伴或不伴腎小球?yàn)V過(guò)率（glomerularfiltrationrate，GRF）降低，表現(xiàn)為病理學(xué)檢查異常，或有腎損害指標(biāo)，包括血或尿成分異常，或影像學(xué)檢查異常：GFR持續(xù)＜60mL/min的時(shí)間≥3個(gè)月，有或無(wú)腎損害；②3個(gè)月內(nèi)未服用過(guò)血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑（ACEI）、血管緊張素受體拮抗劑（ARB）、醛固酮受體拮抗劑或腎素抑制劑；③常規(guī)血液透析3個(gè)月以上，平均透析齡（17.97±12.21）個(gè)月。所有入選患者每次血透采用三醋酸纖維膜透析器及碳酸氫鹽透析液，透析液流量500mL/min，血流量250～300mL/min，透析頻率2～3次/周，4 h/次。排除標(biāo)準(zhǔn)：①入選前1個(gè)月發(fā)生急性感染或創(chuàng)傷；②慢性腎功能不全急性加重；③糖尿病、結(jié)締組織疾病或腫瘤；④入選前使用激素或免疫抑制劑超過(guò)3個(gè)月；⑤實(shí)驗(yàn)前1個(gè)月有肝功能損害；⑥泌尿系統(tǒng)感染；⑦Ⅲ級(jí)以上（NYHA分級(jí)）心功能不全。

1.3 標(biāo)本收集 所有受檢對(duì)象禁食10h后于清晨空腹采血，血液透析患者為透析前采血，血液生化等指標(biāo)在我院檢驗(yàn)科當(dāng)日完成。

1.4 方 法 酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）于全自動(dòng)定量酶標(biāo)儀上測(cè)定TNF-α水平，試劑盒由深圳矩英生物科技有限公司提供。免疫熒光法檢測(cè)hs-CRP，酶法檢測(cè)血清FFA，試劑分別由韓國(guó)BODITECH公司和日本W(wǎng)ako公司提供，血清胰島素采用電化學(xué)發(fā)光法測(cè)定，試劑由德國(guó)ROCHE公司提供；其他的指標(biāo)于日立7600生化儀上檢測(cè)，試劑均為溫州東甌生物工程有限公司提供。

采用胰島素敏感指數(shù)和穩(wěn)態(tài)模型胰島素抵抗指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)胰島素抵抗。胰島素敏感指數(shù)為非正態(tài)分布，轉(zhuǎn)換為自然對(duì)數(shù)后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算。胰島素敏感指數(shù)（ISI）=1/[FPS（mmol/L）×FINS（m IU/L）]；胰島素抵抗指數(shù)（Homa-IR）=[FPS（mmol/L）×FINS（m IU/ L）]/22.5。

2 結(jié)果

2.1 非糖尿病CKD組與對(duì)照組各項(xiàng)指標(biāo)比較 CKD

組FFA、hs-CRP、TNF-α、Homa-IR、TG和LP（α）水平較健康對(duì)照組均顯著升高（P＜0.05或P＜0.01）；ISI和HDL-C水平明顯低于對(duì)照組（P＜0.01）；透析CKD組FFA、hs-CRP、TNF-α、FINS、Homa-IR、TG和LP（α）水平升高，ISI、TC和LDL-C水平降低，與非透析CKD組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05或P＜0.01），見(jiàn)表1。

2.2 非糖尿病CKD患者FFA水平與細(xì)胞因子、Homa-IR等指標(biāo)相關(guān)性分析 非糖尿病CKD患者FFA水平與hs-CRP、TNF-α、FINS、Homa-IR、TG和LP（α）水平呈現(xiàn)明顯正相關(guān)（P均＜0.01），與ISI呈明顯負(fù)相關(guān)（P＜0.01），見(jiàn)表2。

3 討論

大多數(shù)慢性腎臟病（CKD）患者存在不同程度的胰島素抵抗（Insulin resistance，IR）和高胰島素血癥[3-4]。研究表明，胰島素抵抗可以通過(guò)下列機(jī)制導(dǎo)致腎損害：①使血壓的鈉敏感性增加，腎小球內(nèi)壓力增高，從而導(dǎo)致微量白蛋白尿。②促進(jìn)胰島素樣生長(zhǎng)因子（insulin-like growth factor-1，IGF-1）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1（Transforming Growth Factor-β1，TGF-β 1）、結(jié)締組織生長(zhǎng)因子（connective tissue growth fac?tor，CTGF）、纖溶酶原激活抑制物-1（plasminogen ac?tivator inhibitor-1，PAI-1）等物質(zhì)分泌而加重腎損害。③激活腎素-血管緊張素系統(tǒng)（renin-angioten?sin system，RAS），改變血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)皮素-1（endothelin，ET-1）和一氧化氮（nitric oxide，NO）的比例加重腎損害。④激活氧化應(yīng)激反應(yīng)加重腎損害。同時(shí)IR是CKD患者的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，可以增加心腦血管疾病的發(fā)病率和死亡率[5]。因此，觀察CKD患者IR發(fā)生情況及相關(guān)因素，顯得十分迫切。

表1 非糖尿病CKD組與對(duì)照組各項(xiàng)指標(biāo)比較（±s）

表1 非糖尿病CKD組與對(duì)照組各項(xiàng)指標(biāo)比較（±s）

注:與對(duì)照組比較，*P＜0.05，**P＜0.01；與非透析CKD組比較，△P＜0.05，△△P＜0.01

組別非透析CKD組透析CKD組對(duì)照組n/例80 38 50 FFA/(μmol/L) 485.65±111.53** 591.87±119.62**△296.92±118.76 hs-CRP/(mg/L) 3.95±0.71** 4.95±0.66**△2.39±0.79 TNF-α/(ng/L) 1.42±0.59** 1.76±0.75**△1.08±0.61 FPS/(mmol/L) 5.25±0.94 5.59±0.91** 4.97±0.96 FINS/(m IU/L) 10.74±4.75 13.79±6.71**△9.14±4.74 ISI -3.93±0.42** -4.23±0.44**△-3.67±0.60

FFA主要來(lái)源于血液中富含TG的脂蛋白和脂肪組織內(nèi)TG的脂解。脂肪細(xì)胞內(nèi)的TG在各種脂肪酶作用下被水解為FFA和甘油并釋放入血，被機(jī)體各組織利用。正常人體組織對(duì)FFA的利用受胰島素和胰高血糖素等激素的調(diào)控，與性別、年齡和生活習(xí)慣等因素有關(guān)。本研究結(jié)果提示：①慢性腎臟病（CKD）患者在胰島素抵抗和高胰島素血癥的同時(shí)，還表現(xiàn)為細(xì)胞炎癥因子的表達(dá)增加和脂質(zhì)（包括脂肪酸、TG等）代謝的紊亂；②非透析CKD患者Homa-IR、ISI較血糖、胰島素更早反應(yīng)機(jī)體胰島素抵抗的存在。③血液透析過(guò)程可能部分加重了CKD患者脂質(zhì)、脂肪酸代謝的異常及微炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致機(jī)體嚴(yán)重的胰島素抵抗。但其中的確切機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。

表1 （續(xù)） 非糖尿病CKD組與對(duì)照組各項(xiàng)指標(biāo)比較（±s）

表1 （續(xù)） 非糖尿病CKD組與對(duì)照組各項(xiàng)指標(biāo)比較（±s）

注：與對(duì)照組比較，*P＜0.015，**P＜0.01；與非透析CKD組比較，△P＜0.05，△△P＜0.01

組別非透析CKD透析CKD組對(duì)照組n 80 38 50 Homa-IR 2.49±1.13* 3.36±1.51**△2.07±1.18 TG/(mmol/L) 1.74±1.00** 2.18±1.04**△△1.27±0.87 TC/(mmol/L) 4.63±0.92 4.24±0.84*△△4.67±0.90 HDL-C/(mmol/L) 1.14±0.39** 1.10±0.38** 1.45±0.43 LDL-C/(mmol/L) 2.70±0.81 2.18±0.72**△2.63±0.80 LP(α)/(mg/L) 192.24±75.60** 303.13±88.58**△146.06±87.03

表2 非糖尿病CKD患者FFA與細(xì)胞因子、Homa-IR等指標(biāo)相關(guān)性(γ)分析

非糖尿病CKD患者FFA水平與hs-CRP、TNF-α、FINS、Homa-IR、TG和LP（α）水平呈現(xiàn)明顯正相關(guān)（P均＜0.01），與ISI呈明顯負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。提示FFA在CKD患者中與細(xì)胞因子、胰島素抵抗關(guān)系復(fù)雜，我們推測(cè)hs-CRP、TNF-α等炎癥因子可促進(jìn)脂肪細(xì)胞的脂肪分解及FFA釋放，引起高FFA血癥。文獻(xiàn)報(bào)道[6]，高濃度FFA又可以通過(guò)下述途徑干擾糖代謝，導(dǎo)致IR：①流入門(mén)靜脈的FFA增多，使肝細(xì)胞胰島素結(jié)合減少及肝細(xì)胞胰島素受體介導(dǎo)的胰島素降解加速而導(dǎo)致胰島素抵抗。②FFA所致胰島素抵抗也通過(guò)己糖胺合成途徑。③FFA影響胰島素下游信號(hào)系統(tǒng)。已有研究證明血漿FFA升高抑制胰島素受體及胰島素受體底物-1（insulin receptor substrate-1，IRS-1）、胰島素受體底物-2（insulin receptor substrate-2，IRS-2）酪氨酸磷酸化，抑制磷脂酰肌醇激酶-3（phosphatidylinositol kinase-3，PI-3）活性導(dǎo)致骨骼肌、脂肪細(xì)胞葡萄糖轉(zhuǎn)移因子-4（glucose transporter-4，Glut4）向細(xì)胞表面轉(zhuǎn)位減少，肌細(xì)胞胰島素介導(dǎo)的葡萄糖攝取，減少及抑制糖原合成酶活性而致骨骼肌及肝糖原儲(chǔ)存減少。④FFA對(duì)肝細(xì)胞的影響可能與蛋白激酶激活有關(guān)。⑤FFA促進(jìn)前胰島素原mRNA的表達(dá)，在轉(zhuǎn)錄水平促進(jìn)前胰島素原合成，造成胰島素合成分泌增加。⑥FFA引起細(xì)胞內(nèi)甘油三酯堆積，進(jìn)而激活NO，且FFA不依賴(lài)于NO而具有獨(dú)立引起β細(xì)胞壞死的能力。⑦在高胰島素、高血糖狀態(tài)下，高FFA影響糖代謝，包括抑制整體的糖處理，抑制骨骼肌葡萄糖攝取，抑制內(nèi)臟葡萄糖合成。其次，F(xiàn)FA增多使肝糖產(chǎn)生增多，導(dǎo)致空腹血糖升高及高胰島素血癥。Homko[7]發(fā)現(xiàn)在餐后胰島素、餐后FFA濃度升高的情況下，無(wú)論男性、女性均易出現(xiàn)FFA介導(dǎo)的外周胰島素抵抗、肝臟胰島素抵抗。同時(shí)，胰島素和胰高血糖素等激素的分泌異常或生物效應(yīng)的改變會(huì)導(dǎo)致機(jī)體釋放和攝取FFA之間的平衡紊亂，致使血清FFA濃度升高，且IR又影響脂質(zhì)代謝。

總之，F(xiàn)FA不僅與肥胖、糖、脂代謝紊亂、炎癥顯著相關(guān)，且參與CKD患者胰島素抵抗的發(fā)生、發(fā)展，與IR共同成為預(yù)測(cè)糖耐量異常、高脂血癥更為有效的指標(biāo)。

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Relationship Between Serum Free Fatty Acid and Cytokines and Insulin Resistance in Non-Diabetic Chronic Kidney Disease Patients

NI Xuwei, ZHANG Dezhong, LIU Yumei, et al. The People’s Hospital of Qingtian County，Qingtian(323900)，China

Objective:To investigate the relationship between serum free fatty acid(FFA)and high sensitive C re?active protein(hs-CRP)，tumor necrosis factorα(TNF-α)，and insulin resistance in patients with non-diabetic chronic kidney disease(CKD).Methods:Serum FFA，fasting insulin（FINS），fasting plasma glucose(FPS), hs-CRP,TNF-α,and the lipid profile were measured and compared between 118 patients with non-diabetic CKD(non-dialytic 80 patients and dialytic 38 patients)and 50 normal controls.Insulin resistance was evaluated by using insulin sensitivity index and homeostasis model assessment-insulin resistance index(Homa-IR).Results: Serum FFA,hs-CRP,TNF-α，Homa-IR,triglyceride and lipoprotein(α)were significantly higher in non-diabetic CKD patients compared to those in normal controls(P＜0.05 or P＜0.01).The increase of serum FFA,hs-CRP, TNF-α，F(xiàn)INS,Homa-IR，triglyceride and lipoprotein(α)were higher in dialytic patients than those in non-dialytic patients(P＜0.05 or P＜0.01).In all patients,FFA was positively correlated with hs-CRP,TNF-α,FINS, Homa-IR,triglyceride and lipoprotein(α)but was negatively related to insulin sensitivity index(P＜0.01).Conclusion:Serum FFA significantly increased in non-diabetic CKD patients and was closely correlated with insulin resistance.

non-diabetic chronic kidney disease free fatty acid high sensitive C-reactive protein tumor necrosis factor-α insulin resistance

2012-07-27