2型糖尿病患者血清Irisin水平及其與臨床代謝參數(shù)的相關(guān)性*

趙秀偉任偉

2型糖尿病患者血清Irisin水平及其與臨床代謝參數(shù)的相關(guān)性*

趙秀偉①任偉①

目的：探討2型糖尿病（T2DM）患者血清鳶尾素（Irisin）水平與臨床代謝參數(shù)的相關(guān)性，旨在為闡明其作用機(jī)制和臨床治療提供參考。方法：選取2015年1-9月本院收治的T2DM患者96例作為T2DM組，另選取同期健康志愿者60例作為對(duì)照組，比較兩組一般臨床資料、骨骼肌量、體脂肪量、體脂百分比（BFR）、實(shí)驗(yàn)室臨床代謝指標(biāo)，采用Pearson相關(guān)分析探討血清Irisin與各臨床代謝參數(shù)的關(guān)系，多元線性回歸分析影響血清Irisin的獨(dú)立相關(guān)因子。結(jié)果：T2DM組收縮壓（SBP）、體脂肪量、甘油三酯（TG）、游離脂肪酸（FFA）、空腹血糖（FBG）、餐后2 h血糖（2 h BG）、糖化血紅蛋白（HbA1c）、空腹胰島素（FINS）、胰島素分泌指數(shù)（HOMA-β）、胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR）均高于對(duì)照組，血清Irisin低于對(duì)照組，比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；血清Irisin與腰臀比（WHR）、HOMA-β、HOMA-IR均呈負(fù)相關(guān)性（r=-0.297～-0.592，P＜0.05或P＜0.01），與HbA1c呈正相關(guān)性（r=0.270，P＜0.05）；經(jīng)多元線性回歸分析，WHR、HOMA-IR是血清Irisin的獨(dú)立負(fù)影響因子。結(jié)論：T2DM患者血清Irisin水平降低，WHR、HOMA-IR是其獨(dú)立負(fù)影響因子，Irisin可能參與了T2DM糖脂代謝紊亂及組織器官損傷的發(fā)生發(fā)展過程。

2型糖尿病； 血清鳶尾素； 胰島素抵抗； 相關(guān)性

First-author's address：People's Hospital of J iaxiang County，J iaxiang 272400，China

近年來研究發(fā)現(xiàn)，骨骼肌具有某些內(nèi)分泌功能，所分泌多種細(xì)胞因子和多肽在促進(jìn)組織細(xì)胞間相互作用、保持機(jī)體代謝平衡等方面具有重要的作用［1］。自2012年Spiegelman實(shí)驗(yàn)室首次報(bào)道并命名鳶尾素（Irisin）以來，Irisin迅速成為代謝性疾病領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)［2］。截至目前，關(guān)于2型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus，T2DM）患者血清Irisin與臨床代謝參數(shù)的研究尚不多見，故本文探討了T2DM患者血清Irisin水平及其與臨床代謝參數(shù)的相關(guān)性，旨在為闡明Irisin在T2DM中的作用機(jī)制和尋找臨床治療的新靶點(diǎn)提供參考，現(xiàn)報(bào)道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料 選取2015年1-9月于本院內(nèi)分泌科門診和住院的96例患者作為T2DM組，納入標(biāo)準(zhǔn)：臨床表現(xiàn)與血糖檢查結(jié)果均符合2011年版美國糖尿病協(xié)會(huì)（ADA）關(guān)于T2DM的診斷標(biāo)準(zhǔn)［3］。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）妊娠糖尿病、藥物、胰腺外分泌病及內(nèi)分泌疾病引起的繼發(fā)性糖尿病；（2）感染性疾病、急性并發(fā)癥和/或伴發(fā)癥、各種應(yīng)激狀況及腫瘤；（3）嚴(yán)重的心肝腎疾病、血液系統(tǒng)疾病、免疫系統(tǒng)疾病；（4）其他明確原因的肢體運(yùn)動(dòng)功能障礙或可能影響臨床代謝參數(shù)的其他疾病。另選擇同期于本院體檢中心對(duì)年齡進(jìn)行控制選取健康體檢志愿者60例作為對(duì)照組。本研究經(jīng)本醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受試對(duì)象均自愿參加本研究并簽署知情同意書。

1.2檢測指標(biāo)

1.2.1一般項(xiàng)目 于清晨空腹安靜狀態(tài)下，由專業(yè)人員測定受試者身高（脫鞋）、體重（脫外衣和鞋，著單衣）、腰圍、臀圍、血壓等，計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)（BMI）和腰臀比（WHR）。

1.2.2骨骼肌量、體脂肪量、體脂百分比 采用INBODY S10型人體成分分析儀測定受試者的骨骼肌量、體脂肪量、體脂百分比（BFR）。

1.2.3實(shí)驗(yàn)室檢測指標(biāo) 于入院次日清晨或體檢當(dāng)日空腹?fàn)顟B(tài)下抽取肘靜脈血5 mL，枸櫞酸鈉抗凝，3000 r/min離心分離血清，分裝4管，-80 ℃冰箱保存，集中待檢。檢測項(xiàng)目如下：（1）采用美國Beckman Coulter公司DXC800型全自動(dòng)生化分析儀檢測：空腹血糖（FBG）、餐后2 h（2 h BG）血糖、總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、游離脂肪酸（FFA）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）、尿素氮（BUN）、肌酐（SCr）及尿酸（UA）；（2）采用HLC-723G7型日本東曹全自動(dòng)糖化血紅蛋白分析儀以高壓液相法測定糖化血紅蛋白（HbA1c）；（3）采用放射免疫法測定空腹胰島素（FINS），胰島素分泌指數(shù)（HOMA-β）=20×FINS/ （FPG-3.5），穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估法的胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR）=FPG×FINS/22.5；（4）采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA法）檢測血清Irisin水平，試劑盒購自美國Aviscera生物科技公司，試劑盒靈敏度為1.29 ng/mL，可測濃度區(qū)間0.1～1000.0 ng/mL，批間和批內(nèi)變異系數(shù)（CV）分別控制在4%～8%和8%～10%。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 使用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以（±s）表示，分析前先進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)和方差齊性檢驗(yàn)，對(duì)于方差齊性者，比較采用t檢驗(yàn)，對(duì)兩個(gè)正態(tài)分布的連續(xù)變量間相關(guān)關(guān)系檢驗(yàn)采用Pearson直線相關(guān)分析，影響血清Irisin水平的獨(dú)立相關(guān)因子采用多元線性回歸分析，所有統(tǒng)計(jì)均為雙側(cè)檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1兩組一般資料比較 T2DM組SBP和體脂肪量均高于對(duì)照組，比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=5.02、4.67，P＜0.05）；兩組受試者性別構(gòu)成、年齡分布、身高、體重、BMI、腰圍、臀圍、WHR、骨骼肌量、BFR及DBP比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1　兩組受試者一般臨床資料比較（±s）

表1　兩組受試者一般臨床資料比較（±s）

組別　性別 例　年齡（歲）　身高（cm）　體重（kg）　BMI（kg/m2）　SBP（mm Hg）DBP（mm Hg）男女T2DM組（n=96）　58　38　52.5±7.5　159.75±6.52　59.52±7.80　24.20±1.73　130.66±16.22*　81.30±10.52對(duì)照組（n=60）　37　23　51.9±6.8　161.10±7.33　60.15±8.23　23.92±2.05　119.25±6.03　79.03±7.71

續(xù)表1

2.2兩組實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較 T2DM組TG、FFA、FBG、2 h BG、HbA1C、FINS、HOMA-β 及HOMA-IR均高于對(duì)照組，兩組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=4.29～6.31，P＜0.05或P＜0.01），而血清Irisin水平低于對(duì)照組，兩組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=4.76，P＜0.05）；兩組TC、LDL-C、HDL-C、ALT、AST、BUN、SCr、UA比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.00～0.75，P＞0.05），見表2。

表2　兩組實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較（±s）

表2　兩組實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較（±s）

組別　TC（mmol/L）　TG（mmol/L）　LDL-C（mmol/L）　HDL-C（mmol/L）　FFA（mmol/L）T2DM組（n=96）　5.46±1.21　2.36±0.56*3.15±0.65　1.31±0.24　0.60±0.23*對(duì)照組（n=60）　5.35±1.17　1.35±0.43　3.09±0.59　1.32±0.20　0.39±0.19

續(xù)表2

續(xù)表2

2.3相關(guān)性分析 對(duì)T2DM組患者血清Irisin水平與其他臨床代謝參數(shù)間進(jìn)行Pearson相關(guān)分析，結(jié)果顯示T2DM組患者血清Irisin水平與WHR、2 h BG、HOMA-β及HOMA-IR呈負(fù)相關(guān)性（r=-0.297～-0.592，P＜0.05或P＜0.01），與HbA1c呈正相關(guān)性（r=0.270，P＜0.05）， 而 與BMI、SBP、DBP、TC、TG、LDL-C、HDL-C、FFA、ALT、AST、BUN、SCr、UA、FBG及FINS無明顯相關(guān)性（r=-0.10～-0.200，P＞0.05），見表3。

表3　T2DM組患者血清Irisin水平與臨床代謝參數(shù)間的相關(guān)性

續(xù)表3

續(xù)表3

2.4Irisin的危險(xiǎn)因素分析 以T2DM組患者血清Irisin為 因 變 量（Y）， 以BMI、WHR、SBP、HDL-C、ALT、SCr、2 h BG、HbA1c、HOMA-β、HOMA-IR為自變量（X），進(jìn)行多元線性回歸分析，可見在排除血壓、血脂、血糖及肝腎功能等代謝參數(shù)影響后，WHR和HOMA-IR是血清Irisin的獨(dú)立負(fù)影響因子，見表4。

表4　Irisin的危險(xiǎn)因素分析

3　討論

“適量運(yùn)動(dòng)”是糖尿病治療“五駕馬車”的重要內(nèi)容之一，適量運(yùn)動(dòng)能使多種器官受益，如提高胰島素的敏感性，但其介導(dǎo)介質(zhì)、作用機(jī)制等在較長時(shí)間內(nèi)未能得以闡明。研究者在對(duì)骨骼肌的深入研究中發(fā)現(xiàn)，它還具有一定的內(nèi)分泌功能，是一種非傳統(tǒng)的內(nèi)分泌組織，可以分泌多種細(xì)胞因子，這些細(xì)胞因子被稱為肌因子（myokin），具有增加能量代謝、改善身體組分、調(diào)節(jié)胰島素敏感性等作用。2012年Spiegelman實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)學(xué)者等發(fā)現(xiàn)和報(bào)道了一種新的肌因子-Irisin，他們以希臘女神Iris命名了該激素，中文多翻譯為“鳶尾素”，由此“PGC-1α-FNDC5-Irisin軸”為能量代謝穩(wěn)態(tài)機(jī)制的研究奠定了理論基礎(chǔ)［4］。機(jī)體運(yùn)動(dòng)可誘導(dǎo)骨骼肌表達(dá)過氧化物酶體增殖活化受體γ共激活因子-1α （PPARγ coactivator 1 alpha，PGC-1α）， 促 進(jìn) 其下游分子Ⅲ型纖連蛋白結(jié)構(gòu)域5（fibronectin type Ⅲdomain containing protein 5，F(xiàn)NDC5）的裂解，F(xiàn)NDC5經(jīng)剪切轉(zhuǎn)變?yōu)镮risin。Irisin的序列在種屬間高度保守，人和小鼠的Irisin氨基酸序列完全相同［5］。Irisin通過血液循環(huán)作用于皮下白色脂肪組織（White adipose tissue，WAT）并將其轉(zhuǎn)化為具有分解代謝脂肪特征的棕色脂肪組織（Brown adiposetissue，BAT），通過誘導(dǎo)解偶聯(lián)蛋白-1（uncoupling protein 1，UCP1）將線粒體內(nèi)氧化所產(chǎn)生的能量以熱能的形式釋放，加快新陳代謝，進(jìn)而滿足機(jī)體運(yùn)動(dòng)后帶來的能量負(fù)荷［6］。相關(guān)基礎(chǔ)研究表明，毫微摩爾級(jí)水平的Irisin能使體外培養(yǎng)的白色脂肪細(xì)胞UCP1表達(dá)上調(diào)50余倍。值得注意的是，Irisin并非僅來源于骨骼肌，皮膚結(jié)締組織及心肌、肝臟、腎臟和外圍髓鞘（神經(jīng)鞘）等也可釋放Irisin，而骨骼肌所產(chǎn)生的Irisin也只是一部分釋放到血液中［7-8］。Irisin不僅能夠顯著增加機(jī)體能量輸出而改善肥胖狀態(tài)，新近研究發(fā)現(xiàn)Irisin還具有調(diào)節(jié)炎癥/抗炎反應(yīng)平衡、降低胰島素抵抗及提高胰島素敏感性等作用。在調(diào)節(jié)炎癥/抗炎反應(yīng)平衡方面，研究認(rèn)為Irisin是通過上調(diào)CD206、白細(xì)胞介素-10（IL-10）表達(dá)，下調(diào)瘦素（Leptin）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）表達(dá)而實(shí)現(xiàn)的［9］。特定的動(dòng)物模型研究顯示，肌注Irisin能夠降低實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的BMI，改善飲食誘導(dǎo)的胰島素抵抗，并延長了預(yù)期壽命，且未見明顯的副作用，深入分析認(rèn)為Irisin可促進(jìn)骨骼肌細(xì)胞內(nèi)的自噬作用，增加骨骼肌的胰島素敏感性，提高其對(duì)葡萄糖的代謝能力［10］。

本研究結(jié)果顯示，T2DM組患者血清Irisin水平與WHR、2 h BG、HOMA-β、HOMA-IR呈負(fù)相關(guān)性，與HbA1c呈正相關(guān)性，與文獻(xiàn)［11-13］的研究結(jié)果是基本一致的。在部分代謝參數(shù)的相關(guān)性方面，文獻(xiàn)甚至存在相反的結(jié)論，如Choi等［14］研究認(rèn)為血清Irisin水平與HbA1C呈負(fù)相關(guān)性，分析其原因可能與HbA1C具有低敏感性、高度特異性及年齡、種族、地理差異有關(guān)。在Irisin水平與BMI的相關(guān)性方面，不同的研究也存在結(jié)論相悖的情況，如Timmous等［15］認(rèn)為兩者無相關(guān)性，Choi等的認(rèn)為兩者呈負(fù)相關(guān)，Moreno-Navarrete等［16］對(duì)Irisin在組織中的分布進(jìn)行深入研究發(fā)現(xiàn)：Irisin在皮下和內(nèi)臟等脂肪組織中的表達(dá)水平與BMI呈負(fù)相關(guān)，而肌肉中的Irisin與BMI呈正相關(guān)，由此可見機(jī)體脂肪和肌肉中Irisin含量可能是一個(gè)混雜因素，由此可以解釋上述結(jié)果相悖的原因，可能是未對(duì)體內(nèi)肌肉含量進(jìn)行校正。本研究經(jīng)多元線性回歸分析排除干擾因素的影響后，WHR和HOMA-IR是血清Irisin的獨(dú)立負(fù)影響因子，這與文獻(xiàn)［17-20］的結(jié)果是一致的。

綜上所述，T2DM患者血清Irisin水平降低，WHR和HOMA-IR是其獨(dú)立負(fù)影響因子，Irisin可能參與了T2DM糖脂代謝紊亂及組織器官損傷的發(fā)生發(fā)展過程，這也有望為T2DM的臨床治療提供新的靶點(diǎn)和思路。

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Serum Irisin Levels in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus and Correlation with Metabolism Parameters

ZHAO Xiu-wei，REN Wei.

Medical Innovation of China，2016，13（19）：091-095

Objective：To explorer the serum Irisin levels in patients with type 2 diabetes mellitus （T2DM）and correlation with metabolism parameters，aim to provide reference to clarify its mechanism and clinical treatment.Method：From January to September 2015，96 cases of T2DM in our hospital were selected as the T2DM group and 60 healthy volunteers were selected as the control group，the general clinical data，skeletal muscle mass，body fat mass，body fat percentage （BFR） and laboratory clinical metabolic indexes of two groups were compared.Pearson correlation analysis was used to study the relationship between serum Irisin and clinical metabolic parameters，multiple linear regression analysis was used to analyze the independent correlation factors of serum Irisin.Result：The systolic blood pressure （SBP），body fat，triglyceride （TG），free fatty acid （FFA），fasting blood glucose （FBG），meal after 2 h blood glucose （2 h BG），glycosylated hemoglobin （HbA1c），fasting insulin （fins），insulin secretion index （HOMA-β） and insulin resistance index （HOMA-IR） of T2DM group were higher than the control group，serum Irisin was lower than the control group，the differences were statistically significant（P＜0.05）.Serum Irisin and waist hip ratio （WHR），HOMA-β，HOMA-IR were negatively correlated （r=-0.297～-0.592，P＜0.05 or P＜0.01），HbA1c was positively correlated （r=0.270，P＜0.05）. By multiple linear regression analysis，HOMA-IR and WHR were independent negative influence factors of serum Irisin.Conclusion：Serum Irisin level is decreased in patients with T2DM，WHR and HOMA-IR are independent negative influence factors on it，so Irisin may be involved in the development of metabolism disorders and tissue organ damage.

Type 2 diabetes mellitus； Irisin； Insulin resistance； Correlation

10.3969/j.issn.1674-4985.2016.19.026

濟(jì)寧市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2015-57）

①山東省嘉祥縣人民醫(yī)院 山東 嘉祥 272400

趙秀偉

2016-02-24） （本文編輯：李穎）