2型糖尿病合并冠心病患者蛋白酪氨酸磷酸酶1B水平的分析研究

王亮 張高生 劉安寧 陳利靈 王亞蘭 印章

近些年來，隨著經濟高速發展和工業化的加速進程、人民生活水平提高、人口老年化和生活方式的改變，糖尿病患病率呈顯著上升趨勢，成為繼腫瘤、心腦血管疾病之后的另外一個嚴重危害人民健康的慢性非傳染性疾病，2010年在全國范圍內開展的一項采用美國糖尿病學會（ADA）的診斷標準，即對血糖和糖化血紅蛋白（glycosylated hemoglobin，HbA1c）進行糖尿病聯合診斷標準的流行病學調查，結果顯示我國成人中糖尿病患病率為11.6%，患病人群中2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）占90%以上[1]。冠心病（coronary heart disease，CHD）是T2DM主要大血管并發癥，T2DM合并CHD是糖尿病患者死亡的主要原因。蛋白酪氨酸磷酸酶 1B（protein tyrosine phosphatase 1B，PTP1B）是一種非跨膜性磷酸酶，主要調控細胞的生長代謝、基因轉錄、細胞遷移、免疫應答等，目前認為PTP1B與腫瘤明顯相關，在多種腫瘤中存在異常表達[2]。PTP1B與T2DM合并CHD的關系尚未見報道，本研究檢測PTP1B在T2DM及T2DM合并CHD患者外周血中的表達水平，探討其相互之間的關系為臨床治療提供理論依據，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2015年10月-2016年9月在長江大學附屬醫院仙桃市第一人民醫院內分泌科及心血管內科病房新診斷和既往確診的2型糖尿病患者92例，其中男44例，女48例。納入標準：所有入選患者均符合1999年世界衛生組織（WHO）的糖尿病診斷標準[3]，合并冠心病患者均符合2007年我國《慢性穩定型心絞痛診斷與治療指南》診斷標準，經冠狀動脈造影證實至少有一支冠狀動脈內徑狹窄≥50%，對發病年齡較輕、癥狀明顯的患者需行胰島素自身抗體（insulin autoantibody，IAA）、胰島細胞自身抗體（isletcell autoantibodies，ICA）、谷氨酸脫羧酶抗體（glutamicacid decarboxylaseantibody，GAD-Ab）檢測排除1型糖尿病。排除標準：所有患者均排除糖尿病急性并發癥、腫瘤、感染、自身免疫性疾病、特殊類型糖尿病、肝腎功能損害等嚴重其他系統疾病及近3個月使用胰島素者。其中，單純糖尿病患者50例（DM組），2型糖尿病合并冠心病患者42例（DM+CHD組）。另選同期來自本院行健康體檢的38例健康體檢者設為對照組（NC組）。納入標準：患者均無糖尿病家族史，近期無感染史及胸悶等心絞痛臨床表現，空腹血糖＜6.1 mmol/L，75 g口服葡萄糖耐量試驗（OGTT）2 h血糖 ＜7.8 mmol/L，HbA1c（4.02±1.17）%，心電圖檢查無異常。排除標準：患者均排除腫瘤、肝腎疾病、脂代謝疾病，心血管疾病及內分泌疾病等其他系統疾病。本研究經醫院倫理委員會批準后，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 方法 受試者采血前1 d禁食高脂飲食，禁食12 h后，于第2天清晨空腹采集肘靜脈血，檢測空腹血糖（FPG）、饅頭餐后 2 h 血糖（2 h PG）、HbA1c、空腹胰島素（FINS）、總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG），血生化采用本院檢驗科美國Beckman Coulter公司AU5800型全自動生化分析儀檢測，HbA1c測定采用高壓液相法，試劑盒購自美國Bio-Rad公司，FINS測定采用放射免疫法，試劑盒采用中國原子能科學研究院藥盒。其中5 mL室溫靜置 2 h 后以 1 500 r/min 離心 10 min 取上清液置于-40 ℃冰箱低溫保存待檢，采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附法（ELISA）以同一批號試劑檢測血清中PTP1B水平，PTP1B ELISA試劑盒購自美國R&D公司，按試劑盒說明書操作。由專人測量身高、體重，計算體質指數（body mass index，BMI），BMI計算公式為體重（kg）/身高（m2）。以穩態模型胰島素抵抗指數（homeostasis model assessment for insulin resistance，HOMA-IR）評價胰島素抵抗，HOMA-IR=FPG×FINS/22.5。

1.3 統計學處理 采用SPSS 16.0統計軟件處理數據，計量資料以（±s）表示，兩兩比較采用t檢驗，多組間差異比較采用方差分析，相關性分析采用Pearson相關分析；計數資料以率（%）表示，比較采用 字2檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組的基線資料比較 DM組男21例，女29例； 年 齡 38～71歲， 平 均（53.6±10.1） 歲。DM+CHD組男23例，女19例；年齡41～69歲，平均（57.4±9.8）歲。NC組男17例，女21例；年齡43～64歲，平均（54.2±8.7）歲。三組間性別、年齡一般資料比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

2.2 三組間各項臨床指標的比較 DM組的臨床指標 FPG、2 h PG、HbA1c、BMI、TC、TG、FINS、HOMA-IR、PTP1B均高于NC組，比較差異均有統計學意義（P＜0.05）。DM+CHD組的臨床指標BMI、HOMA-IR、PTP1B均高于DM組，比較差異均有統計學意義（P＜0.05），其他指標 TG、FPG、2 h PG、HbA1c、FINS比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 三組間各項臨床指標的比較（±s）

表1 三組間各項臨床指標的比較（±s）

組別 FPG（mmol/L） 2 h PG（mmol/L） HbA1c（%） BMI（kg/m2） TC（mmol/L）NC組（n=38） 5.51±0.42 6.13±0.39 4.02±1.17 21.84±1.97 4.06±0.72 DM 組（n=50） 8.23±1.74 13.38±3.93 8.64±1.57 24.14±3.26 5.14±1.47 DM+CHD 組（n=42） 8.75±1.91 14.16±4.01 9.03±1.49 27.84±3.77 5.21±1.53 t1值 9.42 11.31 15.20 3.85 4.16 P1值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 t2值 1.37 0.94 1.21 5.05 0.22 P2值 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05

表1（續）

2.3 相關性分析結果 DM+CHD組患者PTP1B水平和 BMI（r=0.52，P＜0.05）、HOMA-IR（r=0.64，P＜0.05）呈正相關。

3 討論

CHD是冠狀動脈管腔狹窄或阻塞，導致心肌缺血、缺氧而引起的心臟病，亦稱缺血性心肌病，是世界上最常見的死亡原因之一，其病理基礎是動脈粥樣硬化（Atheromatosis，AS），2型糖尿病患者AS程度明顯高于健康人[4]，合并CHD的發病率是非糖尿病患者的4倍[5]，2型糖尿病被視為CHD的等危癥，導致冠心病的發生是多因素的，Stern[6]早在1995年即提出“共同土壤”學說，認為胰島素抵抗（insulin resistance，IR）是T2DM與CHD的共同發病基礎，兩者之間存在著潛在的聯系。IR不僅在從糖耐量正常到糖尿病的病變過程中起著關鍵作用，還是心血管病變危險因子之一[7]。

PTP1B屬于蛋白質酪氨酸磷酸酶家族，最初從人胎盤蛋白提取物中分離出來，是第一個被發現并純化的哺乳動物PTP[8]，在人體多種組織細胞中廣泛表達，其可以催化酪氨酸脫去磷酸基團，特別在胰島素作用的靶細胞（脂肪細胞、肝、骨骼）中過量表達，人類PTP1B基因定位于人20號染色體q13.1～13.2，此基因區域與肥胖癥和胰島素抵抗相關[9]，臨床研究表明約有75%的肥胖癥患者存在不同程度的胰島素抵抗，既往研究發現PTP1B可獨立調節胰島素信號及整合后的信號，激活的胰島素受體可使PTP1B的酪氨酸殘基磷酸化，同時PTP1B又能使胰島素受體底物去磷酸化，減弱甚至終止胰島素信號轉導，與胰島素抵抗有關[10]，被認為是胰島素信號轉導的負調節因子。動物實驗發現剔除PTP1B的小鼠即使經過一段時間致肥胖飲食喂養，也沒有出現肥胖或胰島素抵抗癥狀，小鼠的胰島素敏感性顯著增強，而在小鼠的肝臟重新表達PTP1B后，增強的胰島素敏感性又顯著減弱，驗證了PTP1B與胰島素介導的胰島素受體酪氨酸磷酸化的關系[11]，表明PTP1B在胰島素信號通路中起著關鍵性作用。最近的研究顯示PTP1B可通過ROS-NF-κB途徑在肥胖誘導的內質網應激過程中發揮重要作用，而肥胖誘導的內質網應激是導致胰島素抵抗的重要原因之一[12]。肥胖癥患者通過減輕體重后，胰島素敏感性增強，其脂肪組織中的PTP1B活性也出現相應的下降。此外脂代謝異常是T2DM與CHD的共同特征，PTP1B與脂代謝密切相關。趙勇等[13]的研究發現IR大鼠中PTP1B表達量明顯增加，過量表達PTP1B的大鼠細胞中膽固醇調節元件結合蛋白-1a（sterol regulatory element binding protein，SREBP-1a）和-1c的mRNA和啟動子的含量增加，使脂肪酸合酶的mRNA增多，磷酸酶2A的活性增強，所以PTP1B通過磷酸酶2A活性的調節使SREBP-1表達增強，從而調節肝臟脂肪餐后高甘油三酯血癥，PTP1B在肝臟的過量表達可使低密度脂蛋白增加，引起脂代謝異常[14-16]。除此之外，對PTP1B進行抑制可降低下丘腦AMP活化蛋白激酶的活性，阻礙了功能性特異性AMP活化蛋白激酶在周圍組織中的激活，促進了瘦肉生長和能量的消耗，可能是PTP1B控制肥胖的作用結果[17]。本研究結果顯示，2型糖尿病患者BMI、HOMA-IR及PTP1B水平高于正常對照組，此外合并冠心病的糖尿病患者較單純糖尿病患者升高更為明顯，提示2型糖尿病的主要特征是IR，2型糖尿病合并冠心病的過程中，IR起著重要的作用，PTP1B參與了IR的過程。相關性分析結果顯示，PTP1B和BMI、HOMA-IR呈正相關，與宋丹等[18]研究結果一致，PTP1B水平的增高與肥胖及胰島素抵抗增加有關，而肥胖是AS的重要危險因素[19]，PTP1B可能在冠狀動脈粥樣硬化的發病機制中起著重要作用。

綜上所述，PTP1B與胰島素抵抗密切相關，在2型糖尿病合并冠心病的發生發展中起到協同促進作用，PTP1B對2型糖尿病合并冠心病的影響是通過增加胰島素抵抗、影響肥胖等多方面作用而實現的，PTP1B可以作為早期檢測指標預測2型糖尿病合并冠心病的風險，同時PTP1B特異性抑制劑可通過改善胰島素敏感性而成為治療糖尿病的新靶點[20]。

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