冠心病合并糖代謝異常患者血清不對稱二甲基精氨酸、脂聯素及Apelin水平的變化

黃 珊, 彭文芳, 夏莉莉, 湯瑜斌, 鄒大進

(1. 第二軍醫大學附屬長海醫院 內分泌代謝科, 上海, 200433;2. 上海交通大學附屬同仁醫院 內分泌代謝科, 上海, 200336)

論 著

冠心病合并糖代謝異常患者血清不對稱二甲基精氨酸、脂聯素及Apelin水平的變化

黃 珊1, 2, 彭文芳2, 夏莉莉2, 湯瑜斌2, 鄒大進1

(1. 第二軍醫大學附屬長海醫院 內分泌代謝科, 上海, 200433;2. 上海交通大學附屬同仁醫院 內分泌代謝科, 上海, 200336)

目的 探討合并冠心病的糖代謝異常患者血清不對稱二甲基精氨酸(ADMA)、脂聯素(APN)及Apelin水平的變化。方法 選取臨床疑似冠心病并行選擇性冠狀動脈造影(CAG)檢查患者，根據口服糖耐量試驗分為冠心病合并糖耐量異常(CHD+IGT)組30例，冠心病合并2型糖尿病(CHD+DM)組32例，單純冠心病(CHD)組28例，正常對照組(NC)33例。測定ADMA、APN、Apelin、血脂、胰島素水平，并計算BMI及HOMA-IR。測定Gensini積分。結果 CHD+IGT組及CHD+DM組的BMI指數顯著高于NC組(P=0.000); CHD+DM組的FPG顯著高于NC組和CHD組(P=0.000); CHD+IGT組及CHD+DM組的PPG顯著高于NC組和CHD組(P=0.000); CHD+IGT組及CHD+DM組的FINS、HOMA-IR均顯著高于NC組(P<0.05); CHD+IGT組及CHD+DM組的APN顯著低于NC組(P<0.05); CHD+IGT組及CHD+DM組的ADMA、Apelin均顯著高于NC組及CHD組(P=0.000); CHD+IGT組及CHD+DM組的Gensini積分顯著高于NC組(P<0.05); 以Gensini積分為應變量，多因素逐步回歸分析表明ADMA、APN和Apelin是其主要獨立相關影響因素。結論 高ADMA、Apelin和低APN水平相比于其他因素能更為敏感地預測糖尿病大血管病變的嚴重程度。

冠心病; 糖代謝異常; 不對稱二甲基精氨酸; 脂聯素; Apelin; Gensini積分

冠心病(CAHD)是指冠狀動脈粥樣硬化使管腔狹窄或阻塞，或(和)因冠狀動脈功能性改變(痙攣)，導致心肌缺血、缺氧或壞死而引起的心臟病[1]。UKPD等[2]研究證實，在糖代謝異常階段已導致大血管病變的發生，且遠遠高于正常糖代謝人群。研究[3]顯示，中國冠心病住院患者中約3/4合并糖代謝異常，因此IGT階段和糖尿病(DM)都被視為心血管病的高危因素。ADMA 作為內源性一氧化氮合酶(NOS)抑制劑，競爭性地抑制NOS活性，被認為是動脈粥樣硬化早期特征性改變及其發生的始動因素[4]。脂聯素(APN)在糖尿病血管并發癥的發生發展中可能起保護作用[5], 而Apelin作為一種新近發現的脂肪因素，參與調控體內能量代謝，在糖尿病血管保護中可能具有重要作用[6]。本研究比較冠心病合并糖代謝異常者血清ADMA、APN及Apelin的水平，了解其在糖代謝異常不同階段的變化及其在糖尿病大血管病變中的意義，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取臨床疑似冠心病而入院行冠狀動脈造影術患者，均接受選擇性冠狀動脈造影(CAG)檢查，并行口服糖耐量試驗，根據1999年WHO診斷標準，按照是否合并糖代謝異常分為3個亞組：冠心病合并糖耐量異常(CHD+IGT)組30例，冠心病合并2型糖尿病(CHD+DM)組32例，單純冠心病(CHD)組28例。心導管檢查前所有患者均簽署手術知情同意書。同時選擇同期來本院健康體檢中心體檢的年齡、性別相匹配的健康者33例為正常對照組(NC)。所有入選對象均排除肝、腎、甲狀腺疾病，急性代謝紊亂、心功能衰竭、感染、自身免疫性疾病或結締組織疾病、腫瘤及既往曾接受過PTCA 或CABG治療者。并未使用影響胰島素分泌和胰島素抵抗的藥物。

1.2 診斷及分類標準

冠心病的診斷標準：臨床癥狀、心電圖、冠脈造影提示左前降支(LAD)、左回旋支 (Lcx)和右冠狀動脈(RCA) 3支主要冠狀動脈中至少1支直徑狹窄全50%。采用 1999 年世界衛生組織(WHO)分類診斷標準：空腹血糖調節受損(IFG), FPG 6.1～<7.0 mmol/L, 服糖后 2 h PG<7.8 mmol/L; 糖耐量減低(IGT), FPG<6.1 mmol/L, 服糖后2 h PG≥7.8 mmol/L～<11.1 mmol/L; 空腹血糖受損合并糖耐量減低(IFG +IGT), FPG 6.1～<7.0 mmol/L, 服糖后 2 h PG≥7.8mmol/L～< 11.1 mmol/L。高血壓定義為收縮壓(SBP)≥140 mmHg和/或舒張壓(DBP)≥90 mmHg。

1.3 方法

每例受試者空腹8～10 h后于次日晨8點做75 g葡萄糖耐量試驗，所有入選者在抽取上述靜脈血標本同時，留取2 mL靜脈血，以2%EDTA抗凝后離心15 min, 轉速3 000 r/min, 留取上清液血漿0.5 mL, 放置-80 ℃冰箱保存，采用葡萄糖氧化酶法測定，在美國貝克曼全自動生化儀上完成。同時空腹檢測甘油三脂(TG)、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)、脂蛋白a(Lpa)、空腹胰島素水平(FINS)。采用ELISA法測定APN, 試劑盒購自美國Linco公司; 采用ELISA法檢測Apelin, 試劑盒購自美國Phoenix Pharmaceutical公司; 采用雙抗夾心ELISA法檢ADMA, 試劑盒購自Biocheck公司。每例受試者均測體質量(kg)、身高(m)、血壓(mmHg), 計算每位患者的體質量指數BMI(kg/m2)。評價胰島素抵抗指標，計算胰島素抵抗指數HOMA-IR=(FINS×FPG)/22.5。

使用GE INNOVA3100血管造影機，以Judkins法[4]常規穿刺右股或右撓動脈，進行選擇性冠脈血管造影。左冠狀動脈至少投照5個體位，右冠狀動脈至少投照2個體位，必要時加做其他體位至冠狀動脈各段能夠充分顯示，造影結果的判斷由2名經驗豐富的冠脈介入醫師完成，取平均值。使用Gensini積分系統對左主干、左前降支、左回旋支及右冠脈的每支每處病變進行評分，以各支病變處的積分和作為該患者的冠脈狹窄程度的總積分。

Gensini積分系統：每支冠脈血管病變狹窄程度行定量評定，即狹窄程度以最嚴重處為積分標準，狹窄直徑<25%計1分, ≥25%～<50%計2分, ≥50%～<75%計4分, ≥75%～<90%計8分, ≥90%～<99%計16分, ≥99%計32分，根據不同冠脈分支將以上得分乘以相應系數。左主干病變: 5; 左前降支病變：近端2.5, 中段1.5; 對角支病變：第一對角支1, 第二對角支0.5; 左回旋支病變：近端2.5, 遠端1, 后降支1, 后側支1; 右冠狀動脈病變：近、中、遠和后降支均1。

1.4 統計學方法

統計軟件運用Stata 11.0軟件，所有統計檢驗均采用雙側檢驗，顯著性水平取0.05, 所有P值精確到小數點后3位，運用Kolmogorov-Simrnov統計學檢驗方法進行數據正態性檢驗，正態分布的定量變量:t檢驗, wilcoxn檢驗，單因素方差分析(One-Way ANOVA), 非正態分布的定量變量: Kruskal-Wallis檢驗，分類變量以例數(百分比)表示，采用χ2檢驗，不同變量間相關性檢驗采用Pearson、Spearman檢驗、多元線性逐步回歸; 要求校正某些特殊變量影響時使用偏相關分析(Partial)。

2 結 果

各組間年齡、性別、TC、TG、HDL-c、LDL-c、吸煙率及高血壓陽性率比較，差異無統計學意義(P>0.05)。CHD+IGT組及CHD+DM組的BMI指數高于NC組，差異有統計學意義(P=0.000), CHD組的BMI指數亦顯著高于NC組(P=0.031)。CHD+DM組的FPG高于NC組和CHD組，差異有統計學意義(P=0.000), CHD+IGT的FPG顯著高于NC組(P<0.05)。CHD+IGT組及CHD+DM組的PPG高于NC組和CHD組，差異有統計學意義(P=0.000)。CHD+IGT組及CHD+DM組的FINS高于NC組，差異有統計學意義(P<0.05)。CHD+IGT組及CHD+DM組的HOMA-IR高于NC組，差異有統計學意義(P=0.000), CHD+IGT組及CHD+DM組的HOMA-IR高于CHD組，差異有統計學意義(P<0.05); CHD+IGT組及CHD+DM組的APN明顯低于NC組，差異有統計學意義(P<0.05); CHD+IGT組及CHD+DM組的ADMA、Apelin均高于NC組及CHD組，差異均有統計學意義(P=0.000); CHD+IGT組及CHD+DM組的Gensini積分高于NC組，差異均有統計學意義(P<0.05), CHD+DM組Gensini積分顯著高于CHD組(P=0.012)。見表1。

Gensini積分與APN(r=-0.682,P=0.000)負相關，與BMI、PPG、FIN、HOMA-IR、ADMA、Apelin呈正相關(r=0.648、0.653、0.469、0.615、0.830、0.669,P=0.000)。見表2。以Gensini積分為應變量, 4組間比較有差異的BMI、FPG、PPG、FINS、HOMA-IR、Apelin、ADMA和APN等影響因素為連續變量進行多因素逐步回歸分析, ADMA、APN和Apelin進入回歸方程:Y=0.536+4.106ADMA-0.561APN+0.027Apelin, 結果表明Gensini積分的主要獨立相關影響因素為ADMA、APN和Apelin, 見表3。

3 討 論

冠心病冠脈粥樣硬化的病因是復雜的，各種因素致血管內皮細胞損傷，通透性被破壞, LDL、VLDL滲入內皮下，巨噬細胞吞噬后變為泡沫細胞，形成早期的脂質條紋。如內皮被繼續損傷，內皮細胞和巨噬細胞則分泌大量的細胞因子、生長因子、粘附分子，致使被趨化和活化的巨噬細胞吞噬脂質增多，并動員平滑肌細胞成為泡沫細胞，最后局部炎癥纖維化，形成以“纖維帽”覆蓋的內核為特征的典型斑塊結構，同時伴有中層平滑肌細胞增生，引起血管狹窄和粥樣硬化。

高血糖引發一系列不良反應，包括加重胰島素抵抗、增強葡萄糖氧化應激反應，加重內皮功能障礙和低度的血管炎癥反應，導致脂代謝異常、凝血功能異常、纖溶活性降低、降低動脈粥樣硬化斑塊穩定性等。此外，高血糖還可上調轉錄核因子-kβ, 而核因子-kβ正是調控和激活與炎癥過程相關的基因轉錄和表達的關鍵，這些改變與心血管疾病的發病密切相關，是動脈粥樣硬化發生的危險因素。內皮功能異常是大血管病變的重要原因，內皮細胞損傷是動脈粥樣硬化病理過程中的早期改變。高血糖導致的高胰島素血癥、高脂血癥、脂質過氧化均可導致內皮功能受損。內皮細胞是覆蓋在血管腔、心瓣膜內壁的單層細胞，功能和結構完善的內皮細胞對維持血管功能至關重要，它不但可主動地調節血管張力，還維持血管對大分子及白細胞的通透性，將之局限在很狹小的范圍內，且內皮還可調節血管壁的增殖過程，凝血和纖溶間易變的平衡; 調節內皮下基質的結構。同時是具有旁分泌、自分泌功能的器官，在完成上述功能過程中，內皮可生成各種調節介質，這些調節因子調控血管的收縮和舒張，維持兩種對立情況下的相對均衡，從而保證內皮功能的正常。在高血糖時，內皮損傷參與了動脈粥樣硬化的形成[7-10]。本研究顯示反映冠脈病變嚴重程度的Gensini積分從NC-CHD-IGT+CHD-DM+CHD逐漸增高, IGT+CHD、DM+CHD組與NC組和CHD組差異均有統計學意義，相關分析發現Gensini積分與空腹血糖無相關，而與餐后2 h血糖水平顯著正相關，可見早在IGT階段冠脈血管彌漫病變就己經存在，二者平行進展，這正與既往研究結果相一致[11]。

表1 4組一般資料的比較

與NC組比較, *P<0.05, **P<0.01; 與CHD組相比, #P<0.05, ##P<0.01。

表2 Gensini積分與相關指標的相關性分析

表3 以Gensini積分應變量的多因素線性回歸分析

ADMA 作為內源性一氧化氮合酶(NOS)抑制劑，競爭性抑制NOS活性，減少NO生成，導致內皮依賴性血管舒張反應功能障礙，引起血管內皮依賴性舒張功能障礙，并且ADMA抑制內皮細胞的游動性從而抑制新生血管的形成，阻礙了損傷內皮的修復[12]。ADMA已被看作心血管疾病的一個新的危險因素，近年來研究發現在糖尿病患者體內ADMA的水平也出現異常的增高[13]。本研究結果顯示，冠心病患者ADMA水平明顯升高，高于正常對照人群，這與既往研究結果一致[13], 而合并冠心病的糖代謝異常患者，甚至在IGT階段, ADMA的水平已明顯升高，高于無糖代謝異常的冠心病患者，且隨血糖水平的升高, ADMA的水平逐步升高。相關分析提示，反映冠脈病變嚴重程度的Gensini積分與ADMA水平密切相關，逐步回歸分析也顯示ADMA是Gensini積分的獨立影響因素, ADMA不僅可以在IGT人群中預測冠脈病變的發生，而且ADMA水平的高低可以很好地反映疾病的嚴重程度。

APN是一種由脂肪細胞合成、分泌的細胞因子，在胰島素敏感性和炎性通路中起重要作用，作為冠脈病變的保護因子, APN既可直接作用于冠狀動脈粥樣硬化的形成過程，又可通過引起與冠狀動脈硬化形成有關的一系列危險因素的變化而間接影響血管病變的發生與發展。本研究中發現, APN水平按NC-CHD-IGT+CHD-DM+CHD有逐漸降低趨勢，兩兩比較發現, IGT+CHD組和DM+CHD組均與NC組有顯著差異,與CHD組并無顯著差異，相關分析提示Gensini積分與APN水平密切相關，回歸分析亦提示APN是Gensini積分的獨立影響因素, APN水平的下降與疾病的進展有很好的相關性。

Apelin是一個由脂肪組織分泌的生物活性肽，是一種G蛋白偶聯受體—血管緊張素Hl型受體樣蛋白J受體(APJ)的內源性配體，具有擴張外周血管、正性肌力和調節體液平衡等多種重要的生物學功能[14-15]。目前研究認為, Apelin做為一種新的脂肪因子與肥胖、胰島素抵抗及脂類代謝紊亂的關系密不可分。Boucher等[16]在研究中發現胰島功能缺陷而血漿胰島素水平下降的小鼠Apelin 的表達則明顯降低，這表明Apelin水平的變化與血糖和胰島素敏感性相關, Apelin可能參與糖尿病發生發展的過程, Apelin的升高可能是糖尿病或心血管功能紊亂等的最后防線，一定程度上起到代償保護作用。本研究發現Apelin水平從NC-CHD-IGT+CHD-DM+CHD逐漸增高, IGT+CHD組和DM+CHD組均與NC組和CHD組有顯著差異，相關分析提示Gensini積分與Apelin水平密切相關，回歸分析亦提示Apelin是Gensini積分的獨立影響因素。

本研究發現, Gensini評分雖與多項指標有相關性，但回歸分析顯示僅ADMA、APN和Apelin是反映冠脈病變嚴重程度Gensini積分的獨立相關影響因素，在IGT階段, ADMA、APN及Apelin水平已有明顯改變，且隨病情的發展, ADMA、APN和Apelin水平的改變與疾病的進展有很好的相關性，高ADMA、Apelin和低APN水平相比于其他因素能更為敏感的預測糖尿病大血管病變的嚴重程度。

[1] Cleeman J. Executive summary of the third report of the national cholesterol edeeation Program(NCEP) expert panel on determination, evaluation and treatment of high blood cholesterol in adults(APT- III)[J]. JAMA, 2001, 285: 2486-2497.

[2] Amini M, Janghorbani M. Diabetes and impaired glucose regulation in first-degree relatives of patients with type 2 diabetes in Isfahan, Iran: prevalence and risk factors[J]. Rev Diabet Stud, 2007, 4: 169-176.

[3] 胡大一, 潘長玉. 中國心臟調查組. 中國住院冠心病患者糖代謝異常研究[J]. 中華內分泌代謝雜志, 2006, 22(l): 7-10.

[4] Hiroyuki K, Masayuki M, Kahori S, et al. Asymmetric dimethylarginine, a biomarker of cardiovascular complications in diabetes mellitus[J]. World J Exp Med, 2015, 5(2): 110-119.

[5] Kadowaki T, Yamauchi T. Adiponectin receptor signaling: a new layer to the current model[J]. Cell Metab, 2011, 13 ( 2): 123-124.

[6] Pang H, Han B, Li Z Y, et al. Identification of molecular markers in patients with hypertensive heart disease accompanied with coronary artery disease[J]. Genet Mol Res, 2015, 14(1): 93-100.

[7] Castaldo E, Sabato D, Lauro D, et al. Hypoglycemia assessed by continuous glucose monitoring is associated with preclinical atherosclerosis in individuals with impaired glucose tolerance[J]. PLoS One, 2011, 6(12): 1-5.

[8] Olson N C, Callas P W, Hanley A J, et al. Circulating Levels of TNF-ɑ Are Associated with Impaired Glucose Tolerance, Increased Insulin Resistance, and Ethnicity: The Insulin Resistance Atherosclerosis Study[J]. J Clin Endocrinol Metab, 2012, 11: 1-8.

[9] Hidaka T, Nakagawa K, Goto C, et al. Pioglitazone improves endothelium- dependent vasodilation in hypertensive patients with impaired glucose tolerance in part through a decrease in oxidative stress[J]. Atherosclerosis, 2010, 210(2): 521-524.

[10] Krysiak R, Stachura-Kuach A, Okopien B. Metabolic and monocyte-suppressing actions of fenofibrate in patients with mixed dyslipidemia and early glucose metabolism disturbances[J]. Pharmacol Rep, 2010, 62(1): 120-130.

[11] Karasik A. Glycaemic control is essential for effective cardiovascular risk reduction across the type 2 diabetes continuum[J]. Ann Med, 2005, 37(4): 250-258.

[12] Worku A, Mahmood M. Endothelial dysfunction in diabetes: potential application of circulating markers as advanced diagnostic and prognostic tools[J]. PMAJ, 2010, 1(1): 32-45.

[13] Keiichi T, Yosuke O, Hiroko M, et al. Relationship between fluctuations in glucose levels measured by continuous glucose monitoring and vascular endothelial dysfunction in type 2 diabetes mellitus[J]. Cardiovasc Diabetol, 2013, 12: 1-9.

[14] David N, Michael H, Giovanni F, et al. Endogenous regulation of cardiovascular function by apelin-APJ[J]. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2009, 297(5): 1904-1913.

[15] Enrica G, Giuseppe L, Francesco N, et al. Adipose tissue and vascular inflammation in coronary artery disease[J]. World J Cardiol, 2014, 6(7): 539-554.

[16] Boucher J, Masri B, Daviaud D, et al. Apelin, a newly identified adipokine up-regulated by insulin and obesity[J]. Endocrinology, 2005, 146: 1764-1771.

Changes of serum asymmetric dimethylarginine, adiponectin and Apelin levels in coronary heart disease patients with abnormal glucose metabolism

HUANG Shan1, 2, PENG Wenfang2, XIA Lili2, TANG Yubin2, ZOU Dajin1

(1.DepartmentofEndocrinologyandMetabolism,ChanghaiHospitalAffiliatedtoShanghaiSecondMilitaryMedicalUniversity,Shanghai, 200433;2.DepartmentofEndocrinologyandMetabolism,TongrenHospitalAffiliatedtoShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai, 200336)

Objective To investigate the changes of asymmetric dimethylarginine (ADMA), adiponectin (APN) and Apelin levels in coronary heart disease (CHD) patients with abnormal glucose metabolism. Methods Patients with suspected coronary artery disease (CAD) were treated with parallel selective coronary angiography (CAG), and they were divided into four groups, including 28 cases in CHD group, 30 cases in CHD+IGT group, 32 cases in CHD+DM group, and 33 cases in NC group. Body mass index (BMI), HOMA-IR, blood pressure, blood lipid, insulin, ADMA, APN and Apelin were measured, and Gensini score was calculated. Results The values of BMI in CHD+IGT group and CHD+DM group were significantly higher than NC group (P=0.000). FPG in CHD+DM group was significantly higher than CHD group and NC group (P=0.000). PPG in CHD+IGT group and CHD+DM group were significantly higher than CHD group and NC group (P=0.000). The values of FINS, HOMA-IR in CHD+IGT group and CHD+DM group were significantly higher than the NC group (P<0.05). APN values in CHD+IGT group and CHD+DM group were significantly lower than the NC group (P<0.05), and ADMA、Apelin values in CHD+IGT group and CHD+DM group were significantly higher than the CHD group and NC group(P=0.000). Gensini score in CHD+IGT group and CHD+DM group were significantly higher than the NC group (P<0.05). Multivariate regression analysis showed that ADMA, APN and Apelin values were correlated with Gensini score. Conclusion Values of ADMA, APN and Apelin maybe correlated with the degree of abnormal glucose metabolism, and these indexes are useful in evaluating and reflecting the disease severity.

coronary heart disease; abnormal glucose metabolism; asymmetric dimethylarginine; adiponectin; Apelin; Gensini score

2016-11-18

上海市衛生計劃和生育委員會(20122048)

鄒大進

R 541.4

A

1672-2353(2017)03-001-05

10.7619/jcmp.201703001