Nesfatin-1參與高糖化血紅蛋白2型糖尿病患者執行功能損傷

余 越，王艷燕，陳 征，韓引秀，陳星星，方 可，朱 鵬，朱道民，葛金芳

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是一種以血糖升高為特征、累及全身器官的系統性代謝疾病。持續的高血糖可導致心、眼、腎、神經系統并發癥和其他慢性綜合癥。根據WHO 2016年發布的《全球糖尿病報告》，全球成人糖尿病患者已高達4.22億。認知功能障礙越來越被認為是T2DM的并發癥，其主要表現為學習、記憶能力下降以及執行功能減退[1]。糖化血紅蛋白(glycated hemoglobin A1c, HbA1c)水平可作為臨床診斷糖尿病的輔助指標[2]，其水平增加可能與認知能力下降相關[3]。

Nesfatin-1是由 nucleobindin 2衍生而來的一種攝食抑制因子，關于其生理作用的報道主要集中于對攝食行為及糖脂代謝的調節[4]。由于其在中樞廣泛分布，近年來關于Nesfatin-1對精神神經行為影響的研究不斷深入。研究[5]表明, 與健康人群相比，T2DM患者血漿Nesfatin-1水平顯著增加。本研究以T2DM患者為研究對象，觀察其生化指標變化，以血漿HbA1c濃度7%為標準進行分組，采用BRIEF-A量表評價患者執行功能，檢測血漿Nesfatin-1濃度，在此基礎上觀察C-反應蛋白 (C-reactive protein, CRP)和白介素-6(interleukin-6, IL-6)的變化情況，分析Nesfatin-1水平與患者HbA1c水平及BRIEF-A得分的相關性，探索 Nesfatin-1在T2DM患者執行功能損傷中的可能作用。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1病例資料 研究對象選自2017年4月～12月期間入住安徽醫科大學第四附屬醫院消化內分泌科診斷明確的T2DM住院患者共計88例，其中男性48例，女性40例，年齡18～90(58.26±12.87)歲。

1.1.2納入/排除標準 納入標準符合以下要求：① 糖尿病符合1999年WHO提出的國際診斷標準：典型糖尿病癥狀(煩渴、多飲、多尿、多食、不明原因的體質量下降)加上隨機血糖濃度≥11.1 mmol/L，或空腹血糖濃度≥7.0 mmol/L(全血≥6.1 mmol/L)，或葡萄糖負荷后2 h血糖濃度≥11.1 mmol/L；② T2DM診斷標準：一般發病年齡較大，體型非消瘦，起病隱匿，口服降糖藥治療有效，無自發糖尿病酮癥酸中毒傾向，C肽釋放曲線呈現有高峰、高峰后移；③ 18歲及以上成年患者；④ 精神狀態正常，能夠積極配合完成相關神經心理學評估量表以及相應的體格檢查。符合以下要求的在本研究中予以排除：① 已診斷明確的精神障礙者；② 存在交流、溝通困難，難以完成相關神經心理學評估量表的患者；③ 合并其他內分泌疾病患者；④ 肝功能不全、肝功能損傷等肝臟疾病患者；⑤ 妊娠及哺乳期婦女。

1.1.3實驗試劑 Nesfatin-1、CRP及IL-6 檢測用ELISA 試劑盒均購自武漢華美生物工程有限公司。

1.1.4主要儀器 BioTek多功能酶標儀(北京安麥格貿易有限公司)；西門子ADVIA CHENMISTRY XPT 全自動生化分析儀(德國西門子股份公司)； Bio-Rad糖化血紅蛋白儀(上海伯樂生命醫學產品有限公司)。

1.2 方法

1.2.1一般資料收集 采用問卷調查方法，獲得T2DM患者的人口統計學和一般健康狀況信息，包括姓名、性別、年齡、居住城市、文化程度、婚姻狀況、吸煙史、飲酒史、糖尿病病程、糖尿病家族史、糖尿病合并癥、治療用藥、既往有無高血壓等。

1.2.2體格檢查結果 體格檢查結果包括身高、體質量、腰圍、臀圍、收縮壓、舒張壓等，并根據相應的數據計算體質指數(body mass index, BMI)及腰臀比(waist-to-hip ratio, WHR)。

1.2.3生化指標檢測結果 所有研究對象于住院次日早晨抽取靜脈血檢查相關生化指標，于安徽醫科大學第四附屬醫院檢驗科檢測總膽固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、丙氨酸氨基轉移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天門冬氨基酸氨基轉移酶(aspartate aminotransferase,AST)、總膽紅素(total bilirubin,TBIL)、直接膽紅素(direct bilirubin,DBIL)、間接膽紅素(indirect bilirubin,IBIL)、血肌酐(serum creatinine,SCR)、尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)、餐后血糖(post-prandial glucose,PPG)、HbA1c；于安徽醫科大學藥學院藥理學實驗室采用酶聯免疫吸附測定法檢測Nesfatin-1、CRP、IL-6濃度。

根據2010年美國糖尿病協會糖尿病治療指南，HbA1c≤7%可減少糖尿病患者微血管和神經并發癥，本研究中根據HbA1c水平將研究對象分為HbA1c≤7%組和HbA1c>7%組。

1.2.4執行功能行為評定量表 執行功能行為評定量表成人版(behavior rating inventory of executive function-adult, BRIEF-A)是執行功能行為評定量表的一部分。共75個條目，包括兩方面的指數：行為管理指數包括抑制、轉換、情感控制和自我監控4個因子；元認知指數包括任務啟動、工作記憶、計劃、組織和任務監控5個因子。由10名神經精神病專家篩選后得到的共同結果，可全面而有效的反應執行功能行為，具有良好的信效度。每個條目由“沒有”、“有時”、“經常”來評定研究對象執行功能的損傷程度，分別按照1～3分進行記分，總分越高表示執行功能損傷越嚴重[6]。

2 結果

2.1 不同HbA1c水平T2DM患者人口學資料和病史比較與HbA1c≤7%組比較，HbA1c>7%組患者男性比例高于女性，且吸煙例數及周圍神經病變例數增加，兩組間差異有統計學意義(P<0.05)。兩組間年齡、BMI及WHR差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

2.2 不同HbA1c水平T2DM患者糖脂代謝相關生化指標與HbA1c≤7%組比較，HbA1c>7%組T2DM患者血漿TG、FPG、PPG濃度增高，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

相關性分析結果表明，HbA1c≤7%組患者血漿HbA1c水平與TC(r=0.496,P=0.019)及LDL-C濃度(r=0.492,P=0.020)呈正相關，而與FPG(r=0.063,P=0.780)及PPG濃度(r=0.197,P=0.405) 相關性無統計學意義。然而，HbA1c>7%組患者HbA1c水平與TC(r=0.019，P=0.877)及LDL-C濃度(r=-0.018,P=0.886)之間的相關性無統計學意義，但是與FPG(r=0.341,P=0.005)及PPG濃度(r=0.296,P=0.020)呈正相關。

2.3 不同HbA1c水平T2DM患者執行功能差異與HbA1c≤7%組比較，HbA1c>7%組患者在抑制、轉換、情感控制、自我監控、任務啟動、工作記憶、計劃、組織、任務監控因子、行為管理及元認知指數、BRIEF-A總分項目中得分增高，差異有統計學意義相關性分析結果表明，HbA1c≤7%組患者HbA1c濃度與BRIEF-A總得分(r=0.507,P=0.016)、抑制(r=0.457,P=0.032)、計劃(r=0.520,P=0.013)、行為管理指數(r=0.455,P=0.033)、元認知指數(r=0.467,P=0.029)呈正相關，但是在HbA1c>7%組這些指標之間的相關性無統計學意義(P>0.05)。

表1 不同HbA1c水平T2DM患者人口學及病史資料[n(%)]

*連續性校正卡方檢驗結果

表2 不同HbA1c水平T2DM患者糖脂代謝相關生化指標

(P<0.05)。見表3。

表3 不同HbA1c水平T2DM患者BRIEF-A得分

2.4 不同HbA1c水平T2DM患者血漿Nesfatin-1、CRP和IL-6濃度與HbA1c≤7%組比較，HbA1c>7%組血漿CRP、IL-6及Nesfatin-1濃度均顯著增高，差異有統計學意義(P<0.05)。見圖1。

圖1 不同HbA1c水平T2DM患者血漿CRP、IL-6及Nesfatin-1濃度

A：血漿CRP和IL-6濃度; B：血漿Nesfatin-1濃度;與HbA1c≤7%組比較：*P<0.05

相關性分析結果表明，在HbA1c≤7%組患者血漿Nesfatin-1濃度與CRP濃度(r=0.039，P=0.862)及IL-6濃度(r=0.076，P=0.738)之間的相關性無統計學意義。但是HbA1c>7%組患者Nesfatin-1濃度則與CRP濃度(r=0.570，P<0.001)及IL-6濃度(r=0.659，P<0.001)呈正相關。

2.5 不同Nesfatin-1水平對T2DM患者執行功能的影響以T2DM患者血漿Nesfatin-1濃度的第50百分位為界限，將T2DM患者分為低Nesfatin-1組(<264.17 pg/ml)和高Nesfatin-1組(≥264.17 pg/ml)，觀察兩組患者執行功能的差異。與低Nesfatin-1組比較，高Nesfatin-1組T2DM患者的執行功能得分呈上升趨勢，并在行為管理指數、轉換和抑制三項中的得分顯著高于低Nesfatin-1組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 不同Nesfatin-1水平對T2DM患者執行功能的影響

3 討論

HbA1c是臨床判斷T2DM患者病情和預后的重要指標[7]。本研究中，與HbA1c≤7%組比較，HbA1c>7%組患者周圍神經病變例數顯著增加，血漿TG、FPG、PPG濃度明顯增高，且HbA1c水平與TC、FPG、PPG濃度等指標間的相關性隨HbA1c水平變化而改變。進一步證實HbA1c濃度在T2DM病情和預后預測中的重要地位。

認知功能損傷是糖尿病患者精神神經損傷的主要表現之一，具體表現為注意力、記憶力及執行功能等多項功能的損傷。本研究采用BRIEF-A量表評價T2DM患者的執行功能，結果表明，與HbA1c≤7%組比較，HbA1c>7%組患者各項執行功能得分明顯升高，且隨HbA1c水平發生改變，其與BRIEF-A總得分、抑制等項目中的得分之間的相關關系也發生變化。結合兩組患者HbA1c水平與血糖血脂濃度之間相關性的變化，提示血糖長期處于高水平范圍可能是導致T2DM患者執行功能損傷的重要原因之一，但是在HbA1c水平不同狀態下執行功能損傷發生的機制可能存在差異。

吸煙是影響T2DM患者血糖控制及HbA1c水平的重要因素，且吸煙對執行功能的影響根據不同的疾病狀態而有不同[8]。本研究中，HbA1c>7%組患者吸煙例數增加，且吸煙的T2DM患者較非吸煙患者抑制因子得分顯著增高[吸煙vs非吸煙組：(57.76±12.07)vs(51.27±9.02),t=2.870,P=0.005]，進一步證實吸煙是導致T2DM患者血糖控制不佳及執行功能損傷的危險因素，戒煙應作為T2DM基礎治療措施之一。

文獻[5]報道，T2DM患者血漿Nesfatin-1濃度顯著增高且與焦慮抑郁行為相關，本課題組前期研究[9]證實其豐度改變參與大鼠焦慮抑郁樣行為及糖脂代謝紊亂相關的學習記憶能力下降。本研究中，與HbA1c≤7%組比較，HbA1c>7%組T2DM患者血漿Nesfatin-1濃度顯著增高；與低Nesfatin-1組比較，高Nesfatin-1組患者除任務監控因子外，其余各項執行功能模塊得分均呈上升趨勢，并且行為管理指數、轉換和抑制因子得分顯著升高。提示Nesfatin-1可能參與了糖尿病的進程，可能是導致T2DM患者執行功能損傷的主要原因。文獻[10]報道，口服降血糖藥沙格列汀可顯著影響T2DM患者血漿Nesfatin-1水平。本研究中T2DM患者均未服用沙格列汀，且血漿Nesfatin-1濃度為入院次晨空腹血標本檢測。但本研究中共有12例患者服用同類藥物西格列汀，低Nesfatin-1組和高Nesfatin-1組各6例，兩組間差異無統計學意義(P>0.05)。若以有無服用西格列汀分組，則服用組和未服用組血漿Nesfatin-1濃度[(263.73±27.21)vs(276.47±48.32),t=0.774，P=0.441]差異無統計學意義(P>0.05)。考慮到本研究與文獻中患者服用的具體藥物及觀察時間不同，DDP-4抑制劑對血漿Nesfatin-1濃度的影響及機制有待更為深入的探索。

海馬和前額葉皮層是參與認知行為調節的主要腦區。本課題組前期研究[9，11]結果表明， Nesfatin-1豐度參與調控大鼠神經精神行為的同時，伴發海馬及前額葉皮層BDNF等蛋白的表達改變。然而，本研究中并未對不同T2DM患者海馬和前額葉皮層的神經影像學進行觀察與比較，這是本研究的不足，將在后續試驗設計中完善。

炎癥反應在代謝性疾病及其引發的精神神經損傷中發揮重要作用，其中CRP和IL-6的作用備受關注。IL-6可通過干擾胰島素信號轉導通路中關鍵蛋白的表達誘導胰島素抵抗[12]，CRP則被證明與老年T2DM患者語義分類、執行功能及整體認知功能的下降密切相關，且這種相關性不受HbA1c水平調節[13]。本研究中，與HbA1c≤7%組比較，HbA1c>7%組T2DM患者血漿IL-6及CRP濃度明顯升高；相關性分析結果表明，HbA1c>7%組患者血漿Nesfatin-1水平與IL-6及CRP濃度呈正相關，這與本課題組前期研究中的動物實驗結果[9，11，14]相一致。進一步證實Nesfatin-1及其相關的血漿CRP和IL-6濃度升高在高HbA1c水平T2DM患者的執行功能損傷中可能發揮重要作用。

綜上，該研究樣本量小,結果表明，糖脂代謝紊亂，尤其是HbA1c水平升高是T2DM患者認知功能障礙的重要危險因素。攝食抑制因子Nesfatin-1及其相關的血漿CRP和IL-6濃度升高參與了高HbA1c水平T2DM患者的執行功能損傷。