二甲雙胍對2型糖尿病患者血清Klotho水平的影響

熊少兵 劉云濤 汪 菁

(三峽大學仁和醫院，湖北 宜昌 443000)

二甲雙胍對2型糖尿病患者血清Klotho水平的影響

熊少兵 劉云濤 汪 菁

(三峽大學仁和醫院，湖北 宜昌 443000)

目的 探討二甲雙胍對2型糖尿病(T2DM)患者血清Klotho(KL)水平的影響。方法 選擇89例健康人為對照組(A組)。87例T2DM患者隨機分為二甲雙胍治療組(B組)、格列美脲治療組(C組)。采用ELISA測定T2DM患者及健康人群KL水平。觀察二甲雙胍治療后T2DM患者KL水平變化。結果 ①T2DM組KL水平低于A組〔(2.62±0.51) vs (5.21±0.72)ng/ml，P<0.01〕；②血清KL水平與空腹血糖(FPG)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、白細胞介素(IL)-6、穩態模型胰島素抵抗指數(HOMA-IR)、空腹胰島素(Fins)、腫瘤壞死因子(TNF)-α、甘油三酯(TG)呈負相關(r分別為-0.592、-0.616、-0.517、-0.598、-0.526、-0.638、-0.512，P<0.05或P<0.01)；與超氧化物歧化酶(SOD)正相關(r=0.523，P<0.05)；③經二甲雙胍治療后KL水平明顯升高(P<0.05)；④HOMA-IR、TNF-α是影響KL水平的獨立相關因素。結論 T2DM患者血清KL水平降低。二甲雙胍增加T2DM患者胰島素敏感性同時增加KL水平。

Klotho；二甲雙胍；2型糖尿病

Klotho(KL)基因是Kuro等〔1〕于1997年發現的與衰老有關的新基因。近年來研究發現其在胰島素/胰島素生長因子-1信號通路中起到了重要調節作用，與糖脂代謝、胰島素抵抗(IR)有關〔2〕。二甲雙胍具有減輕IR的作用，但其機制尚未完全闡明，本研究通過觀察二甲雙胍對KL水平的影響，為KL在2型糖尿病(T2DM)的發生中發揮的作用提供臨床依據并探討二甲雙胍新的作用機制。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2011年7月至2013年5月三峽大學仁和醫院門診、內分泌科住院部患者，體檢中心體檢者為研究對象。正常個體89例(A組)，男47例，女42例，平均年齡(53.71±6.32)歲；T2DM組87例(均符合1999年WHO對T2DM的診斷標準)，男45例，女42例，平均年齡(5.82±6.47)歲，隨機分為2組：二甲雙胍治療組(B組)45例，男23例，女22例，平均年齡(55.83±6.53)歲；格列美脲治療組(C組)42例，男22例，女20例，平均年齡(53.25±6.41)歲；入選者均排除1型糖尿病、特殊類型糖尿病。通過血常規、尿常規、大便常規及潛血試驗、胸片、肝腎功能、腫瘤標志物測定排除肝腎功能不全及腫瘤、感染。在3個月內未發生糖尿病酮癥酸中毒及其他急性并發癥。

1.2 研究方法

1.2.1 臨床指標測定 測量收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)，體重、身高，計算體重指數(BMI)、穩態模型胰島素抵抗指數(HOMA-IR)。

1.2.2 藥物治療及干預 B組給予二甲雙胍(商品名:格華止,中美上海施貴寶制藥有限公司)500 mg/d飯后口服治療,如無不良反應改為 500 mg飯后口服3次/d,療程14 w。C組給予格列美脲片1～3 mg降糖，療程14 w。B組、C組空腹血糖(FPG)控制于4.8～7.0 mmol/L,餐后2 h血糖(2 h PG)6.1～10.0 mmol/L。B組與C組未使用其他降糖藥物及影響血糖的藥物，未使用降脂藥。血糖未達標者未進入本研究。

1.2.3 一般生化指標測定 受試者禁食8～10 h后于清晨抽取空腹肘靜脈血測FPG、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、糖化血紅蛋白(HbA1c)。HbA1c用日本ARKRAY HA8160糖化血紅蛋白分析儀及其配套試劑檢測；血脂使用美國雅培ARCHITECT C8000全自動生化分析儀檢測。胰島素使用德國羅氏Cobas e411全自動電化學發光分析儀檢測。白細胞介素(IL)-6使用酶聯吸附法檢測，儀器weiBioTek Cere酶標儀。腫瘤壞死因子(TNF)-α試劑盒購自安迪生物技術上海有限公司，采用酶聯吸附免疫法。超氧化物歧化酶(SOD)測試盒由南京建成生物研究所提供，采用羥胺法測定B組、C組在治療后一般生化指標。

1.2.4 KL測定 ELISA法檢測，試劑盒購自美國R&D公司。所有研究對象取空腹血樣，離心10 min，分離血清，放置于-70℃冰箱低溫保存待檢，B組、C組在治療后同樣方法取血樣。

1.3 統計學方法 采用SPSS17.0統計學軟件進行t檢驗，多組均數之間比較用多因素方差分析，相關分析采用直線相關分析及多元線性逐步回歸分析。

2 結 果

2.1 一般臨床資料、臨床生化指標及KL水平比較 A組與T2DM組性別、年齡、SBP、DBP、TC無統計學差異(P>0.05)；BMI、TG、 HDL-C、LDL-C、HbA1c、FPG、IL-6、TNF-α、SOD、Fins、HOMA-IR A組與T2DM組差異顯著(P<0.05，P<0.01)。T2DM組KL水平低于A組(P<0.01)，見表1。

2.2 T2DM組治療前后相關指標的變化 B組、C組治療后HbA1c、FPG較治療前下降(P<0.05,P<0.01),兩組間無顯著差異(P>0.05)。 B組治療后:HOMA-IR、Fins、IL-6、TNF-α較治療前下降(P<0.05，P<0.01)，KL、SOD較前上升(P<0.05或P<0.01)。C組治療后SOD較前上升(P<0.05)。KL、HOMA-IR、Fins、IL-6、TNF-α較治療前無顯著變化(P>0.05)，見表2。

2.3 相關與回歸分析 血清KL水平與FPG、HbA1c、IL-6、HOMA-IR、Fins、TNF-α、TG呈負相關(P<0.05，P<0.01)；與SOD正相關(P<0.05)；以KL為因變量，以FPG、HbA1c、HOMA-IR、BMI、TG、IL-6、TNF-α為自變量進行多元逐步回歸分析，結果顯示HOMA-IR、TNF-α是影響血清KL水平的獨立相關因素，見表3。回歸方程：Klotho=-0.803×HOMA-IR-0.058×TNF-α+8.829，見表4。

表1 兩組一般臨床資料和臨床生化指標比較±s)

與A組比較：1)P<0.05,2)P<0.01

表2 兩組治療前后臨床、生化指標和KL比較±s)

與本組治療前比較：1)P<0.05,2)P<0.01

表3 血清KL水平與其他指標的Pearson相關分析

表4 KL水平影響因素的多元逐步回歸分析

3 討 論

本研究發現T2DM患者血清KL水平較對照組低，這與國內外相關研究〔3,4〕一致。這提示低水平的KL參與了T2DM的發生。T2DM患者血清KL水平降低具體原因尚不明確。TNF-α在T2DM的發生、發展中發揮了重要作用。有研究發現，TNF-α可抑制KL的表達〔5,6〕。本研究也發現KL與TNF-α具有相關性，并且TNF-α是KL的獨立影響因子，進一步證實KL與TNF-α關系密切。推測高血清水平的TNF-α參與了T2DM患者血清KL水平的下降。

人體研究發現KL可能是反映IR及T2DM發生的檢測指標〔3〕。本研究發現KL與BMI、TG負相關，這提示KL參與了脂代謝，與肥胖關系密切。而脂代謝紊亂與肥胖參與了IR的發生。本研究還發現，KL與FPG、HbA1c、HOMA-IR、Fins負相關，并且HOMA-IR是影響KL的獨立因素。進一步證實KL在IR及T2DM的發生中發揮了重要作用。動物實驗發現KL能增加胰島素敏感性〔2〕。新進研究發現KL可能通過參與激活AMPK發揮了對機體的保護作用〔7〕。研究還發現成纖維細胞生長因子21(fgf21)能通過AMPK對高糖介導的細胞損害發揮保護作用〔8〕。而Klotho是fgf21發揮生理學作用的基礎。這些提示KL可能通過AMPK發揮了作用。二甲雙胍通過激活AMPK發揮減輕IR的作用。本研究發現給予二甲雙胍治療后HOMA-IR下降，KL水平上升，并且HOMA-IR與KL具有相關性，是影響KL的獨立因素。我們推測二甲雙胍可能通過上調KL的水平改善了胰島素敏感性，其確切機制有待進一步研究。

二甲雙胍具有抗氧化應激、抑制炎癥的作用。氧化應激在IR及T2DM的發生、發展中發揮了重要的促進作用。已證實KL有具有抗氧化應激的作用〔9,10〕。本研究也發現KL與SOD正相關，進一步證明其與氧化應激關系密切。二甲雙胍具有抗氧化應激的作用。本研究發現，二甲雙胍治療后SOD明顯上升，其上升程度較格列美脲治療后高，同時伴有KL水平增高。我們認為，二甲雙胍通過KL發揮了非降糖作用的抗氧化應激。炎癥是IR及T2DM發生的重要因素。實驗證實KL具有抑制炎癥因子的作用，低水平的KL促進炎癥的發展〔11,12〕。我們研究也發現KL與IL-6有相關性，進一步說明其與炎癥關系密切。二甲雙胍治療后IL-6明顯下降，同時KL上升，而格列美脲治療后并無此現象。我們認為二甲雙胍抑制炎癥的作用部分通過上調KL完成。二甲雙胍具有抑制TNF-α的作用〔13〕，本研究也發現二甲雙胍治療后TNF-α水平下降，伴隨KL水平上升。而TNF-α可抑制KL的表達〔5,6〕。我們認為二甲雙胍對TNF-α的抑制作用參與了KL水平的上升。綜上所述，KL參與了IR、T2DM的發生，二甲雙胍改善胰島素敏感性的同時升高KL水平，二甲雙胍可能通過KL發揮了改善胰島素敏感性、抑制炎癥、抗氧化應激的作用，其具體機制有待進一步研究。

1 Kuro-o M,Matsumura Y,Aizawa H.Mutation of the mouse klotho gene leads to a syndrome resembling ageing〔J〕.Nature,1997;390(6655):45-51.

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11 Liu F,Wu S,Ren H,etal.Klotho suppresses RIG-I-mediated senescence-associated inflammation〔J〕.Nat Cell Biol,2011;13(3):254-62.

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〔2015-06-28修回〕

(編輯 苑云杰/曹夢園)

汪 菁(1984-)，女，主治醫師，主要從事胰腺相關疾病及并發癥研究。

熊少兵(1978-)，男，副主任醫師，主要從事腎臟前列腺相關疾病研究。

R587

A

1005-9202(2017)09-2165-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.09.036