心房鈉尿肽及N末端B型利鈉肽原水平與糖尿病發生的相關性研究

麗英，楊紅云，王德超

糖尿病是由各種病因所導致的一種代謝性疾病，患者出現高血壓、周圍動脈疾病和心力衰竭等疾病的風險也顯著增加，但其病理生理機制尚不明確。利鈉肽類（NPs）是由心肌細胞分泌的一類多肽類激素，通常在心肌細胞受到牽拉時其分泌增加，參與調節血壓及心肌重構[1]。研究表明，鈉尿肽水平降低可導致腎素-血管緊張素-醛固酮系統（RAAS）的激活，胰島素抵抗、高血壓及肥胖風險升高[2-4]。最近，一項大型研究同樣證實，低水平的中段心房鈉尿肽（MR-ANP）和N末端B型利鈉肽原（NT-proBNP）可預測糖尿病發生[5]，但該注冊研究中有大量糖尿病患者未經證實。因此，本研究旨在探討低NPs水平（MR-ANP和NT-proBNP）與無糖尿病的健康人群空腹血糖水平及糖尿病進展的關系。

1 資料與方法

研究對象：本研究連續入選2009-01至2010-12到我中心參加體檢的664例受試者，除外心功能不全、家族性糖尿病及1型糖尿病患者。其中417例受試者行空腹血糖或口服糖耐量試驗（OGTT），是本研究觀察的對象，其中64例患者在入選時空腹血糖≥6.1 mmol/L、既往診斷糖尿病或正服用降糖藥物，因此診斷為基線糖尿?。皇Ｓ?53例無糖尿病的受試者，男性138例，隨訪時間為2年，觀察受試者是否在隨訪期新發糖尿病。

研究方法：記錄所有受試者的基線資料，包括年齡、性別、身高、體重、入院心率、個人史、家族史。所有受試者經過系統的體格檢查和實驗室評估，入選時診室測量血壓≥ 140/90 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）或服用降壓藥物的患者診斷為高血壓，計算所有受試者的體重指數。

所有受試者均于晨間空腹取腹靜脈血5 ml，加入二乙胺四乙酸二鉀 EDTA-K2抗凝管混勻，4℃ 3000 r/min離心10 min，將分離的血漿密封儲存于-70℃冰箱存放待測。在中心實驗室常規檢測患者甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇、空腹血糖、口服75 g葡萄糖后2 h血糖及胰島素水平。采用酶法測定糖化血紅蛋白水平（試劑由美康生物工程股份有限公司提供）；NT-proBNP濃度測定使用德國Siemens公司的Dimension RxL Max全自動分析儀及試劑盒進行分析。使用一種免疫發光夾心法檢測所有受試者的血清MR-ANP濃度（試劑盒由德國BRAHMS AG公司提供）。使用葡萄糖氧化酶法測定空腹血糖及OGTT血糖（試劑由中生北控生物科技股份有限公司提供），操作過程嚴格按試劑盒說明進行，儀器為日立7060全自動生化分析儀。使用穩態模型評估法測定胰島素抵抗（HOMA-IR）。所有患者根據NT-proBNP及MR-ANP四分位值各分4組。

對353例基線時無糖尿病的受試者進行隨訪，隨訪時間為2年，隨訪期結束時所有受試者再次取空腹靜脈血檢測空腹血糖。所有數據嚴格質量控制后匯總錄入數據庫內，進行統計分析。

終點事件定義：糖尿病的發生作為本研究的終點事件，其定義參照世界衛生組織對糖尿病的定義。空腹血糖≥ 7.0 mmol/L 或 OGTT 后 2 h 血糖≥ 11.1 mmol/L，既往明確診斷為糖尿病或基線檢測血糖水平后開始服用降糖藥物。

統計分析：正態分布的計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用單因素方差分析；計數資料以率和構成比表示，采用Pearson卡方檢驗比較組間差異；根據MR-ANP及NT-proBNP水平四分位值將所有受試者分為四組，由低至高，分別列為第1組、第2組、第3組和第4組。將MR-ANP及NT-proBNP分別作為分類變量及對數轉換后的連續變量，使用多變量Logistic回歸分析其與基線糖尿病及新發糖尿病的關系，計算比值比及95%可信區間（95% CI），納入多變量回歸模型的危險因素包括：年齡、性別、入院心率、血壓、甘油三酯、吸煙史、空腹血糖、體重指數。所有分析均使用SPSS 16.0軟件包進行，P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

基線特征所有受試者基線特征見表1。基線糖尿病患者平均年齡較大，男性患者、合并高血壓患者以及胰島素抵抗的患者比例較大，體重指數、血壓、空腹血糖、甘油三酯水平較高（P＜0.05），而無糖尿病受試者的MR-ANP及NT-proBNP水平較高（P＜0.05）。

表1 417 例受試者的基線資料（±s）

表1 417 例受試者的基線資料（±s）

注：*：為中位數（四分位數）

基線糖尿病患者（n=64）年齡（歲） 65.3±5.4 69.8±5.5性別（%，男性） 39.1 53.1吸煙史（%） 21.8 17.2體重指數（kg/m2） 24.5±3.3 28.9±4.3收縮壓（mmHg） 138.9±18.3 146.7±19.2舒張壓（mmHg） 85.8±8.9 89.3±9.4合并高血壓（%） 60.1% 76.6%空腹血糖（mmol/L） 4.8±0.4 7.5±2.6糖化血紅蛋白（%） 5.1±0.8 7.2±1.4甘油三酯（mmol/L） 1.4±0.8 2.0±1.1高密度脂蛋白膽固醇（mmol/L） 1.3±0.4 1.2±0.3 N末端B型利鈉肽原（pg/ml）* 60.2(32.9,109.3) 51.1(24.9,83.1)中段心房鈉尿肽（pmol/L）* 65.7(50.9,85.1) 58.1(43.3,78.8)胰島素（mU/L）* 5.9(4.1,8.8) 11.9(6.7,17.8)胰島素抵抗 1.7±1.0 5.9±8.7基線無糖尿病受試者（n=353）

NT-proBNP及MR-ANP與基線糖尿病患者的關系 根據對所有患者檢測的MR-ANP值，第1組、第2組、第3組和第4組患者的MR-ANP水平分別為＜48.6 pmol/L、48.7～63.9 pmol/L、64.0～83.6 pmol/L 和＞83.6 pmol/L；所有患者 NT-pro BNP 水平分組：第 1組為 ＜30.7pg/ml；第 2 組為 30.8～58.6 pg/ml；第 3 組為58.7～103.5 pg/ml；第 4 組為 ＞103.5 pg/ml。對基線糖尿病患者及無糖尿病的受試者進行的分析顯示，MRANP及NT-proBNP分組均與基線糖尿病發生相關。將MR-ANP及NT-proBNP水平作為連續變量進行Logistic回歸分析顯示，隨著MR-ANP水平及NT-proBNP水平升高，基線糖尿病的發生風險降低。表2

表2 中段心房鈉尿肽及N末端B型利鈉肽原水平與基線糖尿病患者的相關性分析

對基線空腹血糖水平與受試者不同分組關系進行分析表明，基線空腹血糖水平隨MR-ANP水平升高而降低（P＜0.05），而在不同NT-proBNP組中這種關系并不顯著（P=0.121）。

MR-ANP及NT-proBNP水平與隨訪期新發糖尿病的關系 根據對353例基線時無糖尿病的患者檢測的MR-ANP值，第1組、第2組、第3組和第4組患者的 MR-ANP 水平分別為 ＜50.9 pmol/L、51.0～65.7 pmol/L、65.8～85.1 pmol/L 和 ＞85.2 pmol/L；所有患者的NT-pro BNP水平分組：第1組為 ＜32.9 pg/ml；第2 組為33.0～60.2 pg/ml；第 3 組為 60.3～109.3 pg/ml；第 4 組為＞109.3 pg/ml。對353例入選時無糖尿病的受試者隨訪2年，其中58例受試者出現新發糖尿?。?6.4%）。多因素分析顯示，MR-ANP及NT-proBNP分組與基線糖尿病發生不相關（表3）。將MR-ANP及NT-proBNP水平作為連續變量進行Logistic回歸分析證實，隨MRANP水平升高，新發糖尿病發生風險降低，但NT-proBNP水平與新發糖尿病發生風險不相關。表3

表3 基線中段心房鈉尿肽及N末端B型利鈉肽原水平與隨訪期新發糖尿病的關系

對入選時無糖尿病的353例受試者的MR-ANP及NT-proBNP水平與空腹血糖水平變化進行多元線性回歸分析，結果顯示，基線MR-ANP水平作為連續變量（P=0.004）或分類變量（P=0.04）時，均與空腹血糖值升高呈負相關。而基線NT-proBNP水平與空腹血糖值升高無關（連續變量時，P=0.106；分類變量時，P=0.05）。

3 討論

本研究結論表明，糖尿病患者中能觀察到MRANP及NT-proBNP水平的降低。在校正其它危險因素后，低水平MR-ANP能預測糖尿病的發生及空腹血糖的升高，提示低水平ANP與糖尿病發生可能存在因果關系。

ANP具有抑制血管緊張素的作用，參與機體水、鹽代謝，并具有利尿、排鈉、擴血管、降低血壓等作用。人類及動物實驗也證實了機體ANP水平降低與高血壓發生有關[3]。本研究及既往橫斷面研究則表明，NPs水平降低與包括胰島素抵抗在內的各種代謝綜合征危險因素密切相關，推測其在糖尿病等代謝相關病理生理過程中起到重要作用[6]，但其機制尚不明確。目前推測ANP水平降低可激活RAAS，增加氧化應激及炎癥反應，并與胰島素相互作用，干擾其降糖作用[7]，形成胰島素抵抗，從而影響機體糖代謝[8]，使糖尿病發生風險大大增加，早期的臨床研究也證實血管緊張素轉化酶抑制劑或血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑可降低糖尿病發生的風險，但最近的一項研究中，使用血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑并不能顯著降低血糖水平。其原因可能是，RAAS系統激活劑胰島素抵抗并不能完全解釋ANP水平降低與糖尿病發生的關系[9]，本研究中，校正胰島素抵抗及其他糖尿病危險因素后，MR-ANP水平降低同樣與糖尿病發生相關，也證實了這一點。此外，機體ANP水平升高則能增加循環中胰島素水平，并直接作用于胰島抑制胰高血糖素的分泌，綜上原因，ANP可能在糖代謝紊亂及糖尿病形成中具有重要作用。而在糖尿病患者中，心臟組織產生的ANP減少，和（或）清除增加可致NT-proBNP的降低，這也印證了我們的結論。

本研究同時還證實了低水平MR-ANP預測糖尿病發生及血糖升高明顯優于低水平的NT-proBNP，這與之前的研究結果是一致的[6]，反映了ANP和NT-proBNP作用于糖尿病或心血管疾病的傾向并不相同。這是因為ANP主要由心房肌細胞分泌，因而對心室內壓及血流動力學狀態的變化并不十分敏感，而NT-proBNP則主要由心室肌細胞分泌，能更敏感的反應出左室功能障礙[10]。因此，盡管本研究排除了心功能不全的患者，亞臨床的左室收縮/舒張功能障礙仍能導致相對較高的NT-proBNP水平，從而掩蓋低水平NT-proBNP與糖尿病發生及血統升高的關系。

從本研究可知，檢測MR-ANP水平能與其它的糖尿病危險因素一起，共同預測糖尿病的發生。并且ANP水平降低還與高血壓發生相關，因而提示通過生活方式或藥物干預升高ANP水平將能有效預防糖尿病和高血壓的發生。

但本研究中，我們并未在隨訪時檢測MR-ANP及NT-proBNP水平，因而這些因子的變化在空腹血糖升高、胰島素抵抗及糖尿病的發生中的作用仍有待進一步研究來加以證實。

總而言之，本研究證實了低水平MR-ANP與糖尿病發生及血糖水平升高的關系，表明了低水平ANP在糖尿病發生中可能起重要作用，因而可用于預測并作為預防糖尿病及相關疾病發生的新方法。

[1] D'Alessandro R, Masarone D, Buono A, et al. Natriuretic peptides：molecular biology, pathophysiology and clinical implications for the cardiologist.Future Cardiol, 2013, 9： 519-534.

[2] Kishi T, Hirooka Y, Konno S, et al. Angiotensin II receptor blockers improve endothelial dysfunction associated with sympathetic hyperactivity inmetabolic syndrome. J Hypertens, 2012, 30：1646-1655.

[3] Newton-Cheh C, Larson MG, Vasan RS, et al.Association of common variants in NPPA and NPPB with circulatingnatriuretic peptides and blood pressure. Nat Genet, 2009, 41：348-353.

[4] Miyashita K, Itoh H, Tsujimoto H, et al. Natriuretic peptides/cGMP/cGMP-dependent protein kinase cascadespromote muscle mitochondrial biogenesis and prevent obesity. Diabetes, 2009,58：2880-2892.

[5] Salomaa V, Havulinna A, Saarela O, et al. Thirty-one novel biomarkers as predictors for clinically incidentdiabetes. PLoS One, 2010,5：e10100.

[6] Wang TJ, Larson MG, Keyes MJ, et al. Association of plasma natriuretic peptide levels with metabolicrisk factors in ambulatory individuals. Circulation, 2007, 115：1345-1353.

[7] Moro C, Klimcakova E, Lolme`de K, et al. Atrial natriureticpeptide inhibits the production of adipokines and cytokineslinked to inflammation and insulin resistance in human subcutaneousadipose tissue. Diabetologia, 2007, 50：1038-1047.

[8] Bergandi L, Silvagno F, Russo I, et al. Insulin stimulates glucose transportvia nitric oxide/cyclicGMPpathway in human vascular smoothmuscle cells. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2003, 23：2215-2221.

[9] Barzilay JI, Gao P, Ryde′n L, et al. Effects of telmisartan on glucose levels in people at high riskfor cardiovascular disease but free from diabetes： the TRANSCEND study. Diabetes Care, 2011, 34：1902-1907.

[10] Elmas E, Brueckmann M, Lang S, et al. Mid-regional pro-atrial natriuretic peptide is a useful indicator for the detection of impaired left ventricular function in patients with coronary artery disease. Int J Cardiol, 2008, 128：244-249.