糖尿病心肌病患者過氧化物酶增殖物激活受體水平變化的研究

李杰玉，張靜，林玉玲，金文波

（鄭州大學附屬南陽市中心醫院 1.內分泌科，2.感染肝病科，河南 鄭州 473002）

糖尿病心肌病（diabetes cardiomyopathy, DCM）是一種特異性心肌病，其獨立于高血壓、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（以下簡稱冠心病），增加糖尿病合并心力衰竭的發病率和病死率[1]。目前，DCM 的發生機制尚不明確，可能與心肌細胞周圍微小血管病變/血管內皮功能紊亂、細胞因子異常等心肌代謝紊亂因素有關[2-3]。過氧化物酶體增殖物激活受體家族（peroxisome proliferator-activated receptors, PPARs）是調節目標基因的核內受體轉錄因子超家族成員，具有促進脂肪細胞分化和脂肪生成、增強機體胰島素敏感性、調節體內糖平衡、保護心血管等多種生物學效應[3]。PPARs受體家族主要包括PPARα、PPARβ/δ、PPARγ 3 種受體，PPARα 和PPARβ/δ 可通過氧化應激、炎癥等多種方式參與心血管疾病進程，而激活PPARγ 能增加肝細胞生長因子表達、保護血管內皮功能[3]。目前，關于PPARs 受體家族與DCM 關系的研究仍較少，因此本研究通過觀察PPARα、PPARβ/δ、PPARγ 3 種受體在DCM 患者中的表達水平，探討3種受體對DCM 影響的可能機制。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2015年10月—2017年10月鄭州大學附屬南陽市中心醫院收治的DCM 患者（DCM 組）74 例。其中，男性44 例，女性30 例；年齡43～75 歲，平均（59.75±10.00）歲，糖尿病病程6～25年，平均（15.50±5.50）年。單純糖尿病患者（T2DM 組）71例。其中，男性42 例，女性29 例；年齡44～74 歲，平均（59.00±9.80）歲；糖尿病病程5.5～24.0年，平均（15.00±5.00）年。另選取同期健康體檢者70 例 作為對照（NC）組。其中，男性35 例，女性35 例；年齡45～75 歲，平均（60.15±10.50）歲。糖尿病診斷符合1999年世界衛生組織診斷標準，DCM 診斷標準為[4]：①明確患2 型糖尿病（type 2 diabetes mellitus, T2DM），糖尿病病程在5年以上；②心臟彩超明確存在心臟擴大伴收縮或存在舒張功能障礙；③除外冠心病、高血壓、心肌炎、風濕性心臟病及其他類型心肌病引起的心力衰竭；④有心肌缺血或心力衰竭等癥狀；⑤冠狀動脈造影顯示無冠狀動脈病變，但有其他微血管病變表現，如視網膜、腎血管病變。其中①②③為必要條件。排除標準：冠心病、高血壓性心臟病、心肌炎、明顯收縮功能受損等；合并糖尿病急性并發癥、急性感染、嚴重肝腎功能異常、惡心腫瘤、皮質醇增多癥，甲狀腺功能亢進癥等；近2 周內發生感染、服用胰島素增敏劑、β-受體阻滯劑、阿托品、洋地黃類藥物患者。經本院醫學倫理委員會審核通過，并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 一般資料 收集入院后身高、體重、血壓（SBP、DBP）、既往病史（高血壓、高血脂），計算體重指數（body mass index, BMI）。空腹8～10 h 于次日晨起抽取肘靜脈血檢測空腹血糖（fasting plasma glucose, FPG）、空腹胰島素（fasting insulin, FINS）、糖化血紅蛋白（hemoglobin A1c, HbA1c）、血脂[低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein cholesterol, LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoprotein cholesterol, HDL-C）、甘油三酯（triglyceride, TG）、總膽固醇（total cholesterol, TC）]、C 肽（C-peptide, C-P）及高敏感C反應蛋白（high sensitivity C-reactive protein, hs-CRP）。采用日立7170A 型全自動生化分析儀測定LDL-C、HDL-C、TG、TC 和hs-CRP；葡萄糖氧化酶法測定FPG；放射免疫法測定FINS；高效液相色譜法測定HbA1c；微粒子化學發光免疫分析法測定C-P。

1.2.2 PPARs 受體水平檢測 抽取空腹肘靜脈血2 ml 置于EDTA 抗凝管中，3 000 r/min 離心10 min 后取上清液，分裝置于EP 管中，采用ELISA 檢測受體水平，操作步驟嚴格按照說明書進行，試劑盒購自北京鼎國生物技術有限責任公司，批內、批間變異系數均＜10.0%。

1.3 統計學方法

數據分析采用SPSS 19.0 統計軟件。計量資料以均數±標準差（±s）表示，兩組比較用t檢驗，多組比較采用單因素方差分析，進一步兩兩比較采用LSD-t檢驗；計數資料以構成比（%）表示，比較采用 χ2檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組一般資料的比較

各組性別、年齡、糖尿病病程、BMI、血壓、FINS、LDL-C、HDL-C、TC、C-P 及高血壓、高脂血癥 患者比例比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。各組FPG、HbA1c、TG 及hs-CRP 水平，經單因素方差分析，差異有統計學意義（P＜0.05）；進一步兩兩比較顯示，與T2DM 組和NC 組比較，DCM 組FPG、HbA1c、TG及hs-CRP 均升高（P＜0.05）；與NC 組比較，T2DM組FPG、HbA1c 及TG 均升高（P＜0.05）。見表1。

2.2 各組PPARs 水平的比較

各組PPARα、PPARβ/δ 及PPARγ 水平比較，經單因素方差分析，差異有統計學意義（P＜0.05）。進一步兩兩比較顯示，經LSD-t檢驗，與T2DM 組和NC組比較，DCM組PPARα和PPARγ升高（P＜0.05），PPARβ/δ 降低（P＜0.05）；與NC 組比較，T2DM 組PPARα 和PPARγ 升高（P＜0.05），PPARβ/δ 降低（P＜0.05）。見表2。

表1 各組一般資料比較

表2 各組PPARs 水平的比較 （ng/L，±s）

表2 各組PPARs 水平的比較 （ng/L，±s）

注：①與NC 組比較，P ＜0.05；②與T2DM 組比較，P ＜0.05。

組別 n PPARα PPARβ/δ PPARγ NC 組 70 229.86±60.28 285.68±51.17 150.11±33.20 T2DM 組 71 274.39±67.65① 233.16±46.22① 179.24±37.64①DCM 組 74 308.49±70.30①② 207.40±40.00①② 221.86±44.95①②F 值 25.391 53.975 61.761 P 值 0.000 0.000 0.000

3 討論

本研究發現，DCM 組患者FPG、HbA1c、TG 及hs-CRP 高于T2DM 組和NC 組。T2DM 患者心臟中的糖基化終產物主要堆積于動脈中，其通過改變細胞外基質，參與動脈硬化、心肌細胞和內皮細胞功能障礙及動脈粥樣硬化斑塊形成[5]，該情況在合并心血管疾病的T2DM 患者中尤為明顯。脂代謝異常是DCM 患者心肌結構和功能改變的重要危險因素，馮然等[6]亦發現，TG 水平升高會增加DCM 發生的危險性。作為急性反應時相蛋白，hs-CRP 水平可作為心衰的預警信號之一，對心血管疾病的發生、發展具有促進作用。

PPARα 是由配體激活的核轉錄因子受體，屬于核受體超家族成員之一，主要表達于心臟、肝臟及骨骼肌等，負責調控脂質氧化代謝，廣泛參與多種生物活動。本研究發現，DCM 組PPARα 高于T2DM 組和NC 組，提示在DCM 患者中PPARα 水平升高。維持心功能正常的重要因素是能量代謝的穩態，單一的PPARα 降低和過表達，脂肪酸氧化增加或減少均會打破心臟的代謝穩態，產生不良影響。動物實驗[7]發現，心肌組織PPARα 過表達后會導致脂肪酸代謝基因的轉錄增加，而敲除后其表達增加，同時PPARα 特異性氧化基因下調。由此可見，PPARα 可以調節心臟能量代謝底物由脂肪酸向葡萄糖的轉變，進而參與DCM 的發生、發展。另外，心臟組織特異性PPARα 過表達會導致心肌發生脂質過氧化，心臟脂肪酸轉運加強，過多的脂質產生脂毒性加重惡化心肌重構，導致類似DCM病變。

PPARβ/δ 廣泛分布于心臟、血管、脂肪等組織，參與炎癥、氧化應激、胰島素抵抗等過程。既往研究[8]發現，PPARβ 血管特異性過表達誘導心肌血管快速生成，可發揮急性舒張血管的作用。本研究發現，DCM組PPARβ/δ 低于T2DM 組和NC 組，提示DCM 患者PPARβ/δ 水平降低。筆者考慮PPARβ/δ 對DCM 的 影響可能與多種因素有關。心肌細胞的損傷和凋亡是導致DCM 的根本原因，ZHANG 等[9]研究發現，PPARβ 表達升高可以抑制心肌細胞凋亡、心肌纖維化及心肌肥厚。實驗研究[10]證明，PPARβ 可能是通過抑制炎癥因子表達，降低氧化應激水平，抑制基質金屬蛋白酶表達，進而實現防止心肌細胞的損傷及凋亡的目的。

本研究發現，DCM 組PPARγ 高于T2DM 組和NC組，且T2DM 組高于NC 組，提示DCM 患者和單純糖尿病患者PPARγ 水平升高。從僅有的研究[11]發現，PPARγ 能夠發揮良好的代謝保護作用，通過抑制NFκB、AP-1、蛋白激酶C 信號通路和氧化應激反應抑制促炎癥細胞因子和趨化因子的表達，從而降低內皮細胞的活性和炎癥反應。心肌線粒體損傷是DCM 的病例特點之一，也是可能的發病機制之一。線粒體是活性氧簇產生的重要場所，線粒體損傷會加重氧化應激反應。王兆君等[12]以臨床常用的PPARγ 激動劑吡格列酮實驗發現，應用吡格列酮后，高糖介導的血管內皮細胞的氧化應激受到拮抗作用，活性氧簇熒光強度低于未應用吡格列酮細胞，提示PPARγ 對高糖介導血管內皮細胞活性氧簇產生了抑制作用。鑒于此，筆者考慮PPARγ 水平升高可能是機體的一種保護機制，使其易于被內源性配體活化，但具體過程仍有待進一步研究。

綜上所述，DCM 患者PPARα 和PPARγ 水平升高，PPARβ/δ 水平降低，PPARs 可能在DCM 的發生發展中起到重要作用，但目前生理機制仍不完善，需進一步研究加以證實。