王 蔥,李生兵(重慶醫科大學附屬第二醫院內分泌科,重慶400010)
·論著·
2型糖尿病合并冠心病患者血漿CTRP9水平和胰島素抵抗的相關性研究*
王蔥,李生兵(重慶醫科大學附屬第二醫院內分泌科,重慶400010)
目的檢測2型糖尿病(T2DM)合并冠心病(CHD)患者血漿C1q/腫瘤壞死因子相關蛋白9(CTRP9)水平,探討CTRP9與胰島素抵抗的關系。方法選取2014年1月至2015年8月該院收治的單純T2DM患者39例(T2DM組)、T2DM合并CHD患者32例(T2DM+CHD組)、單純CHD患者36例(CHD組)、健康體檢者40例(HC組),均采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)法測定空腹血漿CTRP9水平,分析血漿CTRP9水平與體質量指數(BMI)、腰臀比(WHR)、收縮壓(SBP)、胰島素抵抗指數(HOMA-IR)、胰島β細胞分泌指數(HOMA-β)、三酰甘油(TG)等指標的關系。結果T2DM組、CHD組血漿 CTRP9水平[分別為(128.24±12.77)、(116.73±10.36)ng/mL]顯著低于HC組[(176.31±21.57)ng/mL],T2DM+ CHD組血漿CTRP9水平[(89.91±9.01)ng/mL]顯著低于CHD組和T2DM組,差異均有統計學意義(P<0.05)。血漿CTRP9水平與BMI、WHR、SBP、空腹血糖、餐后2小時血糖、糖化血紅蛋白、空腹胰島素、餐后2小時胰島素、HOMA-IR和TG呈負相關(r=-0.541、-0.212、-0.234、-0.308、-0.361、-0.377、-0.282、-0.247、-0.492、-0.329,P<0.01),與高密度脂蛋白膽固醇和HOMA-β呈正相關(r=0.323、0.415,P<0.01),而與年齡、性別無關(r=0.046、0.103,P>0.05)。HOMA-IR和BMI是血漿CTRP9水平的獨立影響因素(P<0.05)。結論T2DM合并CHD患者血漿CTRP9水平顯著降低,且與胰島素抵抗密切相關。
補體系統蛋白質類;腫瘤壞死因子類;胰島素抗藥性;糖尿病,2型;冠心病
近年來,隨著我國經濟的快速發展,2型糖尿病(T2DM)合并心血管疾病的患病率和因心血管疾病死亡的風險均逐年增加,然而其病因和發病機制尚未完全闡明。C1q/腫瘤壞死因子相關蛋白9(CTRP9)是新近發現的脂肪細胞因子,主要在人類脂肪組織中表達[1]。動物實驗證明,CTRP9具有正性調節作用,能降低血糖水平,改善糖脂代謝紊亂,穩定動脈粥樣硬化斑塊,具有抗炎、保護心肌、舒張血管和改善內皮功能等多種生物學效應[2-4]。既往有研究顯示,CTRP9在單純T2DM患者或冠心病(CHD)患者循環血中的水平降低[5-6]。目前對CTRP9的認識主要集中于基礎研究,缺乏進一步的臨床研究。為探討T2DM合并CHD患者血漿CTRP9水平及其與胰島素抵抗(IR)的關系,本研究通過采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)法檢測健康者、單純CHD患者、單純T2DM患者及T2DM合并CHD患者血漿CTRP9水平,并評價其與IR的關系,為T2DM的臨床研究提供理論依據。
1.1資料
1.1.1一般資料選取本院2014年1月至2015年8月收治的T2DM患者71例,另選取心內科住院的CHD患者36例及門診年齡和性別相匹配的健康體檢者40例,共147例。所有受試對象共分為四組:健康對照組(HC組)40例,其中男21例,女19例,平均年齡(55.26±7.10)歲;單純T2DM組(T2DM組)39例,其中男23例,女16例,平均年齡(53.11±9.09)歲;單純CHD組(CHD組)36例,其中男21例,女l5例,平均年齡(56.19±5.25)歲;T2DM合并CHD組(T2DM+CHD組)32例,其中男19例,女13例,平均年齡(57.21±8.33)歲。
1.1.2納入標準(1)年齡40~75歲;(2)T2DM均符合WHO(1999)糖尿病診斷標準;(3)CHD以經冠狀動脈造影檢查提示單支以上血管狹窄大于50%為診斷標準;(4)HC組和CHD組均經75 g口服葡萄糖耐量試驗(OGTT)證實為正常糖耐量者。HC組無心絞痛病史,心電圖、動態心電圖檢查正常。
1.1.3排除標準(1)T2DM組排除1型糖尿病,繼發性肥胖,糖尿病急、慢性并發癥,原發性高血壓,周圍動脈硬化,正在服用降糖、降脂、降壓藥及使用胰島素治療的患者。T2DM組及HC組排除心臟病變。HC組及CHD組經OGTT證實無糖調節受損及糖尿病。(2)各組受試對象均排除其他原因所致的高血糖,急、慢性炎癥性疾病,肝、腎疾病,嚴重腦血管意外,惡性腫瘤,甲狀腺功能亢進,痛風及垂體疾病等內分泌疾病及妊娠、哺乳期婦女。
1.2方法
1.2.1資料采集由專人測量身高、體質量、腰圍、臀圍、血壓等,并按體質量指數(BMI)=體質量(kg)/身高2(m2)、腰臀比(WHR)=腰圍/臀圍公式計算BMI和WHR。
1.2.2血漿相關生化指標和CTRP9水平測定所有受試對象在未攝入任何熱量8 h后,采集清晨空腹靜脈血、口服75 g無水葡萄糖后2 h再次采集靜脈血,分別為5 mL,測定空腹血糖(FPG)、餐后2小時血糖(2hPG)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、空腹胰島素(FINS)、餐后2小時胰島素(PINS)、血脂等。血漿葡萄糖測定采用葡萄糖氧化酶法;血漿胰島素測定采用放射免疫法(中國原子能科學研究院藥盒);HbA1c測定采用高效液相色譜法(美國Bio-Rad藥盒);血脂測定采用酶法(浙江東甌生物工程有限公司藥盒)。穩態模型評估胰島素抵抗指數[HOMAIR=FPG(mmol/L)×FINS(mU/L)/22.5]及胰島β細胞分泌指數{HOMA-β=20×FINS(mU/L)/[FPG(mmol/L)-3.5]}。血漿CTRP9水平測定采用ELISA法(試劑為Adipobioscience公司產品),批內變異系數(CV)<8%;批間CV<4%。
1.3統計學處理應用SPSS17.0統計軟件進行數據分析,計量資料以±s表示,非正態分布數據取自然對數分析。多組間比較采用單因素方差分析,兩組間比較采用獨立樣本t檢驗;采用直線相關及多元逐步回歸分析CTRP9水平與其他指標的關系。P<0.05為差異有統計學意義。
2.1各組一般資料及生化指標檢測結果比較各組受試對象性別及年齡匹配;四組受試對象總膽固醇(TC)和三酰甘油(TG)比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。與HC組比較,T2DM組的WHR、HbA1c、FPG、2hPG、FINS、HOMA-IR、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)均升高,而HOMA-β降低;CHD組收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、LDL-C均升高,而高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)降低;T2DM+CHD組BMI、WHR、SBP、DBP、FPG、HbA1c、2hPG、FINS、HOMA-IR、LDL-C均升高,而HOMA-β、HDL-C降低,差異均有統計學意義(P<0.05)。與CHD組比較,T2DM組HbA1c、FPG、2hPG、FINS、HOMA-IR均升高,而HOMA-β降低;T2DM+CHD組HbA1c、FPG、2hPG、FINS、HOMA-IR均升高,而HOMA-β降低,差異均有統計學意義(P<0.05)。與T2DM組比較,T2DM+CHD組BMI、SBP、DBP均升高,而HDL-C降低,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。
2.2各組血漿CTRP9水平比較
2.2.1不同性別患者血漿CTRP9水平比較男性患者血漿CTRP9水平為(111.54±9.18)ng/mL,女性為(127.25± 11.01)ng/mL,不同性別患者CTRP9水平比較,差異無統計學意義(P=0.149)。各組不同性別患者CTRP9水平比較,差異也無統計學意義(P=0.114)。
2.2.2各組血漿CTRP9水平比較CHD組、T2DM組、T2DM+CHD組患者血漿CTRP9水平均顯著低于HC組,差異有統計學意義 (P=0.028、0.030、0.013)。而T2DM組患者血漿CTRP9水平與CHD組比較,差異無統計學意義(P=0.100);與CHD組比較,T2DM+CHD組患者血漿CTRP9水平顯著降低,差異有統計學意義(P= 0.015)。
2.3T2DM+CHD組血漿CTRP9水平與糖脂代謝及胰島β細胞功能各參數的相關性雙變量相關分析提示,血漿CTRP9水平與BMI、WHR、SBP、FPG、2hPG、HbA1c、FINS、PINS、HOMA-IR和TG呈負相關(r=-0.541、-0.212、-0.234、-0.308、-0.361、-0.377、-0.282、-0.247、-0.492、-0.329,P<0.01),與HDL-C和HOMA-β呈正相關(r=0.323、0.415,P<0.01),而與年齡、性別無關(r=0.046、0.103,P>0.05)。見表2。以血漿CTRP9水平為因變量,BMI、WHR、SBP、DBP、FPG、2hPG、HbA1c、FINS、PINS、HOMA-IR、HOMA-β、TG、TC、HDL-C及LDL-C為自變量進行多元逐步回歸分析結果顯示,HOMA-IR[回歸系數(β)=-0.521,P=0.001]和BMI(β=-0.350,P=0.019)是血漿CTRP9水平的獨立影響因素。

表1 各組一般資料及生化指標檢測結果比較

表2 血漿CTRP9水平與糖脂代謝及胰島β細胞功能各參數的相關性
CTRP9是新近發現的具有多種生理功能的脂肪細胞因子,是與脂聯素結構最接近的旁系同源蛋白,與脂聯素具有相似的代謝調節功能[7]。CTRP9最早于2009年由Wong等[7]發現,是由333個氨基酸組成的分泌型糖蛋白,主要在人類和鼠的脂肪組織中表達。細胞實驗發現,CTRP9能減少炎癥因子的表達[8]。動物實驗發現,db/ db糖尿病小鼠血漿CTRP9水平顯著降低,但補充外源性CTRP9后,其血糖水平降低,胰島素水平升高[2];另有研究發現,CTRP9能降低載脂蛋白Apoe-/-小鼠冠狀動脈粥樣硬化斑塊中的炎癥因子水平,進而增加斑塊的穩定性[8]。臨床研究發現,單純CHD患者和單純初診T2DM患者血漿CTRP9水平均顯著降低,且與血糖水平呈負相關[5-6]。這些研究均表明,CTRP9可能參與了糖尿病、CHD的發生和發展。但目前CTRP9在糖尿病合并CHD患者血漿中的表達如何,以及是否與其胰島素敏感性相關鮮有報道。
本研究以健康者、單純T2DM、單純CHD及T2DM合并CHD患者為研究對象,探討CTRP9在T2DM合并CHD患者血循環中的表達及其與IR的關系,結果顯示,與HC組比較,單純T2DM患者血漿CTRP9水平明顯降低,單純CHD患者血漿CTRP9水平也明顯下降,但T2DM組患者血漿CTRP9水平與CHD組比較,差異無統計學意義(P>0.05)。劉云濤等[5]和Wang等[6]也得出相似的結論。Kambara等[3]研究發現,采用高脂、高糖飼料喂養誘導的肥胖小鼠和db/db糖尿病小鼠血漿CTRP9水平顯著降低。Su等[2]研究也顯示,用高脂飼料喂養8周的小鼠,其血漿CTRP9水平顯著降低。另外,有研究構建了小鼠心肌缺血/再灌注模型,通過檢測其脂肪組織和血漿CTRP9水平,發現其均下降,而給予CTRP9基因治療后,能縮小再灌注后心肌梗死面積[9]。因此,本研究與其他臨床研究或動物實驗均表明,CTRP9水平降低可能參與了T2DM、冠狀動脈粥樣硬化病變的發生與發展,其或許可以作為鑒別T2DM合并CHD患者遠期心血管意外事件發生的新血清學標志物。其次,本研究發現,T2DM合并CHD患者血漿CTRP9水平較單純T2DM或單純CHD患者進一步下降;相關分析顯示,血漿CTRP9水平與BMI、WHR、SBP、FPG、2hPG、HbA1c、FINS、PINS和HOMA-IR呈負相關,與HOMA-β呈正相關,而與年齡、性別無關。這些結果均提示,CTRP9可能通過增加胰島素敏感性、抗炎及調節糖脂代謝紊亂等機制介導T2DM動脈粥樣硬化的發生及發展過程。而且動物實驗已證實,CTRP9具有降低血糖、減輕高胰島素血癥、減輕體質量、降低肝臟脂質堆積、保護心肌缺血再灌注損傷、舒張血管和改善內皮功能等多種生物學功能[2-3,10]。
糖尿病合并CHD的發病機制復雜、眾多,迄今仍未完全闡明。其中IR作為糖尿病和CHD的共同發病基礎已經得到廣泛的認識。已有研究表明,IR可導致高胰島素血癥,進而一方面通過增強氧化應激反應引起血管內皮受損;另一方面通過介導脂質代謝途徑誘導動脈粥樣硬化的發生。這些研究表明,IR可能導致T2DM合并動脈粥樣硬化的發生。本研究相關分析顯示,血漿CTRP9水平與HOMA-IR呈負相關,而與HOMA-β呈正相關;多元線性逐步回歸分析也提示,HOMA-IR是CTRP9的獨立相關因素,表明CTRP9可能參與了T2DM和CHD的共同發病機制——IR。劉云濤等[5]對肥胖及T2DM患者的研究也發現,HOMA-IR與CTRP9呈正相關,且是CTRP9的獨立影響因素。新近動物實驗結果顯示,敲除小鼠的CTRP9基因,可使外周組織產生IR,增加空腹胰島素水平及損害肝臟的胰島素信號通路[11]。因此,本研究及動物實驗均表明,CTRP9與IR關系密切,提示CTRP9水平下降可能導致外周組織中胰島素刺激的葡萄糖攝取和蛋白激酶磷酸化減弱,進一步導致IR的發生。因此推測,CTRP9可能具有改善外周組織的胰島素敏感性,進而抑制T2DM及其心血管并發癥發生、發展的作用,但其在T2DM合并CHD中的具體作用機制和分子生物學靶點尚需進一步研究。
綜上所述,本研究結果表明,T2DM和CHD患者血漿CTRP9水平顯著降低,T2DM合并CHD患者血漿CTRP9水平進一步降低,并可能與高血糖、高血脂、肥胖、IR密切相關。因此,作者認為,CTRP9可能是一種與胰島素敏感性有關的脂肪細胞因子,但在T2DM合并CHD患者中的具體作用機制,尚需進一步研究。
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本刊編輯部
Study on correlation between plasma CTRP9 level with insulin resistance in patients with type 2 diabetes mellitus complicating coronary heart disease*
Wang Cong,Li Shengbing(Department of Endocrinology,Second Affiliated Hospital of Chongqing Medical University,Chongqing 400010,China)
ObjectiveTo detect plasma C1q/tumor necrosis factor related protein 9(CTRP9)level in the patients with type 2 diabetes mellitus(T2DM)complicating coronary heart disease(CHD)and to investigate its relation with insulin resistance. Methods39 cases of pure T2DM(T2DM group),36 cases of pure CHD(CHD group),32 cases of T2DM complicating CHD (T2DM+CHD group)and 40 individuals undergoing the healthy physical examination(HC group)were selected.Fasting plasma CTRP9 level was determined by ELISA.Meanwhile,the relationship between plasma CTRP9 level with the body mass index (BMI),waist-hip ratio(WHR),systolic blood pressure(SBP),homeostasis model assessment of insulin resistance(HOMA-IR),HOMA-β and TG was analyzed.ResultsThe levels of plasma CTRP9 were significantly decreased in the T2DM group and CHD groupthan those in the HCgroup[(128.24±12.77)ng/mLvs.(176.31±21.57)ng/mL,(116.73±10.36)ng/mLvs.(176.31±21.57)ng/mL,P<0.05].Compared with CHD group and T2DM group,the level of plasma CTRP9 in the T2DM+CHD group was significantly decreased,the differences were statistically significant[(116.73±10.36)ng/mL,(128.24±12.77)ng/mL vs.(89.91±9.01)ng/mL,P<0.05]. The plasma CTRP9 level was negatively correlated with BMI,WHR,SBP,FPG,2hPG,HbA1c,FINS,PINS,HOMA-IR and TG (r=-0.541,-0.212,-0.234,-0.308,-0.361,-0.377,-0.282,-0.247,-0.492,-0.329,P<0.01),and positively correlated with HDL-C and HOMA-β(r=0.323,0.415,P<0.01).But there were no correlation between the plasma CTRP9 with age and sex(r=0.046、0.103,P>0.05).HOMA-IR and BMI were independent influence factors of plasma CTRP9 level(P<0.05).ConclusionPlasma CTRP9 level in the patients with T2DM complicating CHD is significantly decreased and closely related with insulin resistance.
Complement system proteins;Tumor necrosis factors;Insulin resistance;Diabetes mellitus,type 2;Coronary disease
10.3969/j.issn.1009-5519.2016.01.001
A
1009-5519(2016)01-0001-04
國家自然科學基金青年科學基金資助項目(81501199)。
王蔥(1985-),博士研究生,主要從事糖尿病及其并發癥的研究。
(2015-11-12)