2 型糖尿病一級親屬血清leptin、TNF-α、IL-6 表達與胰島素抵抗的相關性研究

李秀麗 章琳 梁春聯 李妙羨

2 型糖尿病(T2DM)發病機制關鍵是進行性的胰島B 細胞功能障礙及胰島素抵抗［1］。近年來認為糖尿病的發展過程是一種慢性炎癥過程，炎癥反應在糖尿病的發生、發展及并發癥的發病機制中起到重要作用，炎癥因子在此發病機制中起媒介作用［2］，并可以預測糖尿病的發生［3］，本研究旨在探討T2DM 家系正常糖耐量一級親屬胰島素抵抗與瘦素(leptin)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)的相關性，為預防和治療糖尿病提供科學的臨床依據。

1 對象及方法

1.1 研究對象 所有研究對象來源于我院的門診及住院病人中新診斷的T2DM 病人及其一級親屬，所有研究對象均無明顯器質性病變，如心、肝、腎疾病、高血壓及腫瘤，無使用影響糖脂代謝的藥物史。按WHO 1999 年T2DM 的診斷標準;糖耐量正常的診斷標準:進行口服75 g 葡萄糖耐量試驗(OGTT)，空腹血糖(FBG)＜6.1 mmol/L，餐后2 h 血糖＜7.8 mmol/L。將研究對象分為3 組:(1)T2DM 組(134例):T2DM 患者，且其家族中有血緣關系的T2DM 患者≥2 人，其中男82 例，女52 例，年齡39 ～75 歲，平均(57.06 ± 12.22)歲;(2)一級親屬糖耐量正常(NFDR)組(128 例):為T2DM 組一級親屬中糖耐量正常者，其中男74 例，女54 例，年齡31 ～69 歲，平均(40.53 ±13.48)歲;(3)正常對照(NC)組(120例):來源于我院健康體檢中心，與T2DM 患者無血緣關系，且經OGTT 排除糖尿病、空腹血糖受損(IFG)及糖耐量減低(IGT)者，其中男65 例，女55例，年齡30 ～70 歲，平均(41.06 ±13.40)歲。每組按體質量指數(BMI)再分為2 個小組，即肥胖(BMI≥25)組和非肥胖(BMI ＜25)組。

1.2 方法

1.2.1 生化指標測定:所用研究對象禁食12 h，晨起空腹測FBG、胰島素(FINS)、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)，并分離出血清，－70 ℃冰箱保存。口服75g 葡萄糖，行OGTT 檢查，血糖測定采用葡萄糖氧化酶法，胰島素測定采用放免法，血脂測定采用酶法，胰島素抵抗指數(IR)用HOMA 法計算=(FINS ×FBG/22.5)。所有研究對象測量身高、體質量、腰圍、臀圍。計算BMI 和腰臀比。

1.2.2 leptin、TNF-α、IL-6 水平測定:采用ELISA 法，試劑盒購自上海森雄科技有限公司。

1.2.3 統計學處理:采用SPSS11.0 軟件進行統計學處理，計量資料均值以(±s)表示，經正態檢驗后發現leptin、TNF-α、IL-6、HOMA-IR 不呈正態分布，故采用經自然對數轉換后再進行統計分析，3 組之間指標比較采用協方差分析，校正年齡、BMI 協變量，相關分析采用多元線性逐步回歸分析，均以P ＜0.05 為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 各組基本資料比較 T2DM 組年齡、BMI 較NFDR 及NC 組大，差異有統計學意義(P ＜0.05);以年齡和BMI 作協變量，對3 組年齡和BMI 進行校正后，腰圍、腰臀比、FINS 在T2DM、NFDR、NC 組差異無統計學意義(P ＞0.05);FBG 及HOMA-IR 在T2DM、NFDR、NC 組中依次減少，且3 組差異有統計學意義(P ＜0.05)。見表1。

表1 T2DM 組、NFDR 組、NC 組臨床指標比較(±s)

表1 T2DM 組、NFDR 組、NC 組臨床指標比較(±s)

注:與NC 組比較，* P ＜0.05;與NFDR 組比較，△P ＜0.05

組別nBMI年齡(歲)腰圍(cm) 臀圍(cm) 腰臀比FBG(mmol/L) FINS(mU/L)HOMA-IR T2DM 組134 24.98 ±2.21 57.06 ±12.22＊△91.06 ±8.19 93.49 ±9.36 0.88 ±0.10 8.76 ±3.14＊△15.33 ±9.41 5.71 ±3.01＊△NFDR 組128 22.38 ±4.22 40.53 ±13.4885.24 ±11.30 92.35 ±9.21 0.84 ±0.09 5.20 ±0.93* 19.20 ±29.15 4.22 ±2.78*NC 組 120 23.33 ±3.11 41.06 ±13.4086.51 ±8.13 89.42 ±8.94 0.82 ±0.08 4.69 ±0.9213.18 ±5.72 3.12 ±0.79

2.2 3 組血脂比較 校正年齡和BMI 協變量后，TG在NC、NFDR、T2DM 組中差異有統計學意義(P ＜0.05);T2DM、NFDR 組HDL-C 較NC 組明顯降低，差異有統計學意義(P ＜0.05);TC、LDL-C 各組間差異無統計學意義(P ＞0.05)。見表2。

表2 3 組血脂水平比較(±s)

表2 3 組血脂水平比較(±s)

注:與NC 組比較，* P ＜0.05;與NFDR 組比較，△P ＜0.05

組別nTC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)T2DM 組1345.40 ±1.181.88 ±1.31＊△1.17 ±0.15*3.23 ±1.24 NFDR 組1284.86 ±1.121.60 ±0.85*1.26 ±0.34*2.88 ±1.12 NC 組1204.69 ±1.041.29 ±0.481.39 ±0.552.82 ±0.95

2.3 3 組leptin、TNF-α、IL-6 比較 校正年齡和BMI，leptin、TNF-α、IL-6 在3 組中差異有統計學意義(P ＜0.05)。見表3。

表3 3 組leptin、TNF-α、IL-6 水平比較(±s)

表3 3 組leptin、TNF-α、IL-6 水平比較(±s)

注:與NC 組比較，* P ＜0.05;與NFDR 組比較，△P ＜0.05

組別leptin(ng/ml) TNF-α(ng/ml) IL-6(pg/ml)T2DM 組 2.23 ±0.75＊△ 39.63 ±20.09＊△ 14.9 ±2.72*NFDR 組 2.12 ±0.66*29.44 ±17.03*12.4 ±2.82*NC 組1.95 ±0.2825.09 ±12.1411.1 ±2.33

2.4 按照BMI 分層后leptin、TNF-α、IL-6 水平比較T2DM、NFDR、NC 3 組中肥胖組leptin、TNF-α、IL-6 高于非肥胖組，差異有統計學意義(P ＜0.05)。T2DM組中肥胖組leptin、TNF-α、IL-6 高于NFDR、NC 組中肥胖組，差異有統計學意義(P ＜0.05)。NFDR 組中肥胖組leptin、TNF-α、IL-6 高于NC 組中肥胖組，差異有統計學意義(P ＜0.05)。而各非肥胖組間差異無統計學意義(P ＞0.05)。見表4。

表4 3 組按照BMI 分層后leptin、TNF-α、IL-6 水平比較(±s)

表4 3 組按照BMI 分層后leptin、TNF-α、IL-6 水平比較(±s)

注:與非肥胖組比較，* P ＜0.05;與NC 組比較，△P ＜0.05;與NFDR 組比較，#P ＜0.05

組別nleptin(ng/ml)TNF(ng/ml)IL-6(pg/ml)T2DM 組肥胖組692.45 ±0.35＊△#37.63 ±20.22＊△#15.02 ±0.19＊△#非肥胖組652.02 ±0.3232.63 ±20.2113.15 ±0.24 NFDR 組肥胖組742.22 ±0.58＊△29.28 ±18. 01＊△13.08 ±0.25＊△非肥胖組542.04 ±0.6926.14 ±15. 0311.25 ±0.33 NC 組肥胖組551.86 ±0.54*24.09 ±12.84*11.56 ±2.83*非肥胖組651.79 ±0.3624.09 ±12.849.95 ±1.56

2.5 NFDR 組IR 影響因素的多元線性逐步回歸分析以HOMA-IR 為應變量，年齡、性別、BMI、腰臀比、leptin、TNF-α、IL-6 為自變量，對NFDR 組進行多元線性逐步回歸分析，進入方程的因素為BMI、TG、leptin、TNF-α、IL-6，且與BMI、TG、leptin、TNF-α、IL-6 呈正相關(β 分別為0.235、0.342、0.324、0.310、0.165，P ＜0.05)。

3 討論

T2DM 正常糖耐量一級親屬是糖尿病的高危人群，與T2DM 人群具有相似的遺傳背景，是研究T2DM發病機制的最佳人選［4］。HOMA 模型在例數較大情況時可以很好評價胰島素抵抗［5］，本研究采用HOMAIR 評價T2DM 家系中一級親屬的胰島素抵抗。由于糖尿病具有家族聚集性，且隨年齡增大，發病率高。本研究中NFDR 組及NC 組年齡較T2DM 組低，在相關數據處理中采用以年齡為協變量的協方差分析，扣除年齡因素的影響。

本研究顯示NC、NFDR、T2DM 組的HOMA-IR、TG依次增高;T2DM、NFDR 組HDL-C 較NC 組差異有統計學意義，即T2DM 正常糖耐量一級親屬存在胰島素抵抗及脂代謝異常，和我們既往的研究一致［6-7］。

近年來炎癥反應在2 型糖尿病病因和發病機制中的作用受到廣泛關注，leptin、TNF-α、IL-6 是3 種慢性炎癥因子。leptin 是由脂肪組織分泌的一種激素，能降低食欲，減輕肥胖，抑制胰島素分泌，并調整胰島素在外周的敏感性［8］，血清leptin 升高可出現體內氧化應激增強，促炎癥反應，體內炎癥因子增多，加重胰島素抵抗。TNF-α 是單核巨噬細胞及脂肪細胞分泌的一種細胞因子，可干擾周圍組織胰島素作用引起胰島素抵抗，肥胖者TNF-α 在脂肪組織中的mRNA 和蛋白質水平、循環濃度均有所增加，造成脂肪組織尤其是內臟脂肪組織的胰島素抵抗，使脂肪分解增多，引發包括肝臟及肌肉在內的大范圍胰島素抵抗。其可能機制為:(1)降低葡萄糖運載體4(Glut4)表達及葡萄糖運載體3 (Glut3)蛋白總量，而降低了胰島素介導的葡萄糖攝取，引起周圍組織尤其脂肪組織的胰島素抵抗。(2)抑制參與胰島素介導的葡萄糖攝取的2 個組織(肌肉、脂肪)中胰島素受體酪氨酸激酶的活性，參與了與肥胖相關的胰島素抵抗。(3)可致高脂血癥，血清TG、極低密度脂蛋白和游離脂肪酸升高，從而誘導胰島素抵抗。(4)通過對其他激素的影響而誘導胰島素抵抗。IL-6 是具有內分泌特性的細胞因子，引起胰島素抵抗的可能機制:(1)與leptin 競爭STAT 結合位點，發生leptin 抵抗，對胰島素分泌抑制作用減弱，出現高胰島素血癥，產生胰島素抵抗。(2)降低Glut4 表達，而降低了胰島素介導的葡萄糖攝取，引起周圍組織尤其脂肪組織的胰島素抵抗。以上3 種因子均可引起胰島素抵抗，推測在糖尿病發生前已產生作用，參與了糖尿病的發生、發展機制。

本研究顯示leptin、TNF-α、IL-6 在T2DM、NFDR、NC 組中依次下降，T2DM、NFDR、NC 組肥胖組leptin、TNF-α、IL-6 高于非肥胖組，T2DM 正常糖耐量一級親屬HOMA-IR 與BMI、TG、leptin、TNF-α、IL-6 呈正相關。提示leptin、TNF-α、IL-6 異常出現在T2DM 發生之前，可能參與胰島素抵抗及糖尿病的發生，且在肥胖個體中更明顯。這與既往國內研究相似［9-10］。那么在正常糖耐量一級親屬的肥胖人群、高脂血癥人群除生活干預預防糖尿病外，應重視盡早給予抗炎(如降脂藥、阿司匹林等)治療，改善胰島素抵抗，減少或延緩T2DM 的發生。

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