利拉魯肽基于NF-κB/NLRP3通路對超重/肥胖糖尿病前期的干預(yù)研究

傅莉萍，王保法，金劍虹

·藥物研究·

利拉魯肽基于NF-κB/NLRP3通路對超重/肥胖糖尿病前期的干預(yù)研究

傅莉萍，王保法，金劍虹

杭州市中醫(yī)院內(nèi)分泌科，浙江杭州 310007

探討利拉魯肽基于核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）/核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白（nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3，NLRP3）通路對超重/肥胖糖尿病前期患者的作用。選取2020年4月至2021年3月杭州市中醫(yī)院收治的超重/肥胖糖尿病前期患者60例，根據(jù)隨機數(shù)字表法將其分為對照組和觀察組，每組各30例。對照組患者進行生活方式干預(yù)，觀察組患者在此基礎(chǔ)上給予利拉魯肽皮下注射。兩組患者均干預(yù)12周。比較兩組患者干預(yù)前后的體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）、血糖相關(guān)指標(biāo)[糖化血紅蛋白（glycosylated hemoglobin，HbA1c）、空腹血糖（fasting blood glucose，F(xiàn)BG）、餐后2h血糖（2h postprandial blood glucose，2hPBG）、空腹胰島素（fasting insulin，F(xiàn)INS）、餐后2h胰島素（2h postprandial insulin，2hPINS）、穩(wěn)態(tài)模型評估的胰島素抵抗（homeostasis model assessment of insulin resistance，HOMA-IR）指數(shù)]、血脂指標(biāo)[三酰甘油（triglyceride，TG）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、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）]、炎癥因子[白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-1β、IL-6、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）]、NF-κB、NLRP3蛋白表達(dá)水平。觀察組患者的BMI、FBG、2hPBG、FINS、2hPINS、HbA1c、HOMA-IR指數(shù)、TG、TC、LDL-C、IL-6、IL-1β、TNF-α及NF-κB、NLRP3蛋白表達(dá)水平均顯著低于同期對照組（<0.05），HDL-C顯著高于同期對照組（<0.05）。觀察組患者的IL-6、IL-1β、TNF-α與HOMA-IR指數(shù)均呈正相關(guān)（=0.615，0.327，0.343，<0.05）。利拉魯肽通過抑制NF-κB/NLRP3通路減輕炎癥反應(yīng)，可降低超重/肥胖糖尿病前期患者的體質(zhì)量，改善糖脂代謝紊亂。

利拉魯肽；糖尿病前期；超重；肥胖；NF-κB/NLRP3通路

糖尿病發(fā)病率日益攀升，其引起的大血管、微血管并發(fā)癥，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，甚至威脅生命。目前，我國成年人糖尿病患病率達(dá)12.8%，其中90%以上為2型糖尿病，糖尿病已成為中國第一大慢性疾病[1]。糖尿病前期是介于糖尿病和正常血糖之間的一種狀態(tài)，被認(rèn)為是糖尿病的必經(jīng)階段，是糖尿病的預(yù)警信號。積極改善糖尿病前期患者的代謝狀態(tài)，防止或延緩其進展為糖尿病是當(dāng)前糖尿病防治工作成功的關(guān)鍵。利拉魯肽屬于人胰高血糖素樣肽-1（glucagon-like peptide-1，GLP-1）類似物，能夠結(jié)合GLP-1受體并使其激活，通過促進胰島素釋放、抑制胰高血糖素分泌、抑制食欲等多種機制實現(xiàn)降糖、改善代謝的作用。但利拉魯肽的研究大多集中在2型糖尿病的治療，對糖尿病前期的干預(yù)研究少見報道。基于此，本文通過對超重/肥胖糖尿病前期患者進行利拉魯肽干預(yù)，觀察其對糖脂代謝、炎癥因子的影響，以期為糖尿病前期患者的治療提供新的思路。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年4月至2021年3月杭州市中醫(yī)院收治的超重/肥胖糖尿病前期患者60例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡18～65歲；②符合糖尿病前期標(biāo)準(zhǔn)：a.空腹血糖（fasting blood glucose，F(xiàn)BG）受損。6.1mmol/L ≤FBG<7.0mmol/L，口服葡萄糖耐量試驗（oral glucose tolerance test，OGTT）2h血糖<7.8mmol/L。b.糖耐量異常。FBG<7.0mmol/L且7.8mmol/L≤OGTT 2h血糖<11.1mmol/L；③超重/肥胖：體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）≥24kg/m2。排除標(biāo)準(zhǔn)：①因使用激素類藥物或自身內(nèi)分泌失衡導(dǎo)致的肥胖；②肝腎功能異常者；③患有心、肺、甲狀腺、垂體疾病者；④有胰腺相關(guān)疾病史者；⑤近半年內(nèi)服用過減肥類藥物者；⑥有精神疾病、腫瘤相關(guān)疾病者；⑦妊娠期或計劃妊娠的女性；⑧對受試藥物過敏者。根據(jù)隨機數(shù)字表法將其分為對照組和觀察組，每組各30例。對照組患者男15例，女15例；年齡18～56歲，平均（33.80±10.22）歲；體質(zhì)量64.15～97.96kg，平均（82.69±8.66）kg。觀察組患者男16例，女14例；年齡19～58歲，平均（34.47±11.61）歲；體質(zhì)量71.19～95.43kg，平均（83.99±6.82）kg。兩組患者的一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（>0.05）。本研究經(jīng)杭州市中醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)（倫理審批號：2020LH001），患者及家屬均簽署知情同意書。

1.2 治療方法

兩組患者均進行生活方式干預(yù)，觀察組患者在此基礎(chǔ)上每日給予利拉魯肽（注冊證號：S20160004，生產(chǎn)廠商：Novo Nordisk A/S，規(guī)格：3ml∶18mg）0.6mg皮下注射。兩組患者均干預(yù)12周。

1.3 觀察指標(biāo)

分別收集患者干預(yù)前及干預(yù)后12周的體質(zhì)量、BMI、FBG、三酰甘油（triglyceride，TG）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、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）、糖化血紅蛋白（glycosylated hemoglobin，HbA1c）、空腹胰島素（fasting insulin，F(xiàn)INS）。生化指標(biāo)采用AU5800型全自動生化儀（美國貝克曼庫爾特公司）進行測定；HbA1c采用VARIANT-Ⅱ型糖化血紅蛋白儀（美國伯樂公司）進行測定；胰島素采用Centaur XP全自動化學(xué)發(fā)光分析儀（德國西門子）進行測定。計算穩(wěn)態(tài)模型評估的胰島素抵抗（homeostasis model assessment of insulin resistance，HOMA-IR）指數(shù)。利用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測血清炎癥因子白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-1β、IL-6、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）濃度，試劑盒購自美國R&D公司，操作按試劑盒說明書進行。

干預(yù)前及干預(yù)后12周采集兩組患者的空腹靜脈血，梯度離心分離外周血單核細(xì)胞（peripheral blood monocyte，PBMC），細(xì)胞濃度調(diào)整為1×106個/ml，接種于24孔板，4h后，沖洗掉未貼壁細(xì)胞，得到貼壁PBMC。37℃、5% CO2的條件下培養(yǎng)24h，收獲細(xì)胞加入裂解液冰上裂解細(xì)胞，提取總蛋白，蛋白質(zhì)印跡法檢測核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）、核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白（nucleotide-bindingoligomerization domain-like receptor protein 3，NLRP3）水平。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 兩組患者干預(yù)前后的臨床資料比較

干預(yù)前，兩組患者的臨床資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（>0.05）。干預(yù)后12周，兩組患者的BMI、FBG、餐后2h血糖（2h postprandial blood glucose，2hPBG）、FINS、餐后2h胰島素（2h postprandial insulin，2hPINS）、HbA1c、HOMA-IR指數(shù)、TG、TC和LDL-C均顯著低于本組干預(yù)前（<0.05），HDL-C顯著高于本組干預(yù)前（<0.05）；觀察組患者的BMI、FBG、2hPBG、FINS、2hPINS、HbA1c、HOMA-IR指數(shù)、TG、TC和LDL-C均顯著低于同期對照組（<0.05），HDL-C顯著高于同期對照組（<0.05），見表1。

2.2 兩組患者干預(yù)前后的血清炎癥因子比較

干預(yù)前，兩組患者的IL-6、IL-1β、TNF-α比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（>0.05）；干預(yù)后12周，兩組患者的IL-6、IL-1β、TNF-α均顯著低于本組干預(yù)前（<0.05）；觀察組患者的IL-6、IL-1β、TNF-α均顯著低于同期對照組（<0.05），見表2。

2.3 兩組患者干預(yù)前后的NF-κB、NLRP3蛋白表達(dá)水平比較

干預(yù)前，兩組患者的NF-κB、NLRP3蛋白表達(dá)水平比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（>0.05）；干預(yù)后，觀察組患者的NF-κB、NLRP3蛋白表達(dá)水平均顯著低于對照組（<0.05），見圖1。

2.4 炎癥因子與HOMA-IR指數(shù)的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果顯示，觀察組患者的IL-6、IL-1β、TNF-α與HOMA-IR指數(shù)均呈正相關(guān)（=0.615，0.327，0.343，<0.05）。

3 討論

利拉魯肽通過結(jié)合GLP-1受體抑制食欲、抑制胰高血糖素分泌、延緩胃排空、促進胰島素分泌等機制改善糖尿病患者的血糖、血脂，減輕體質(zhì)量。本研究結(jié)果表明，糖尿病前期在生活方式干預(yù)的基礎(chǔ)上予以利拉魯肽12周后能明顯降低患者的體質(zhì)量、BMI，說明利拉魯肽對糖尿病前期患者具有減重作用。同時發(fā)現(xiàn)觀察組患者的HbA1c、FBG、2hPBG、HOMA-IR指數(shù)、TG、TC和LDL-C水平顯著降低，而HDL水平顯著升高，與文獻報道結(jié)論一致[2]。在真實世界研究中，利拉魯肽可明顯降低肥胖患者的體質(zhì)量，改善脂代謝，且亞組分析顯示與奧利司他相比，利拉魯肽可明顯延緩糖尿病前期向糖尿病的進展[3]。一項來自印度的青少年肥胖患兒的研究表明，經(jīng)過12周干預(yù)，利拉魯肽可減輕患兒的體質(zhì)量，改善血糖水平，降低患兒的空腹及OGTT試驗中餐后胰島素水平，從而改善胰島素抵抗[4]。

表1 兩組患者干預(yù)前后的臨床資料比較（）

組別HbA1c（%）HOMA-IR指數(shù)TG（mmol/L）TC（mmol/L）LDL-C（mmol/L）HDL-C（mmol/L） 干預(yù)前干預(yù)后干預(yù)前干預(yù)后干預(yù)前干預(yù)后干預(yù)前干預(yù)后干預(yù)前干預(yù)后干預(yù)前干預(yù)后 對照組（n=30）5.88±0.315.77±0.30*5.47±1.064.55±0.77*2.90±0.312.53±0.37*5.87±0.585.51±0.69*4.19±0.753.84±0.62*0.90±0.120.98±0.15* 觀察組（n=30）5.86±0.355.38±0.38*5.54±0.942.53±0.50*2.74±0.331.32±0.31*5.73±0.574.34±0.59*4.06±0.672.86±0.59*0.91±0.131.17±0.11* t0.2734.447–0.30012.0391.92813.6510.9887.0870.7516.308–0.174–5.485 P0.786<0.0010.765<0.0010.059<0.0010.327<0.0010.456<0.0010.862<0.001

注：與本組干預(yù)前比較，*<0.05

表2 兩組患者干預(yù)前后的血清炎癥因子比較（，ng/L）

注：與本組干預(yù)前比較，*<0.05

圖1 兩組患者干預(yù)前后的NF-κB、NLRP3蛋白表達(dá)水平比較

A.干預(yù)前兩組患者的NF-κB蛋白表達(dá)水平比較；B.干預(yù)前兩組患者的NLRP3蛋白表達(dá)水平比較；C.干預(yù)前NF-κB、NLRP3蛋白條帶； D.干預(yù)后兩組患者的NF-κB蛋白表達(dá)水平比較；E.干預(yù)后兩組患者的NLRP3蛋白表達(dá)水平比較；F.干預(yù)后NF-κB、NLRP3蛋白條帶

注：與對照組比較，*<0.05

2型糖尿病的發(fā)病機制中，胰島素抵抗往往先于糖尿病發(fā)生，具有復(fù)雜的臨床表現(xiàn)。在其作用下，早期胰島素代償性分泌增加以保持正常糖耐量，當(dāng)胰島素抵抗進一步加重、胰島素代償性分泌減少或二者同時出現(xiàn)時，則會逐漸向糖尿病發(fā)展。

胰島素抵抗被廣泛認(rèn)為是慢性炎癥性疾病[5-6]。NF-κB是真核細(xì)胞中重要的核轉(zhuǎn)錄因子，其通路是炎癥反應(yīng)中關(guān)鍵的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，在胰島素抵抗中起重要作用。當(dāng)NF-κB水平升高時可激活大量促炎細(xì)胞因子，產(chǎn)生TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8等炎癥因子。炎癥因子通過促進胰島素受體底物-1絲氨酸磷酸化，抑制其正常的酪氨酸磷酸化，減少胰島素受體與胰島素受體底物的結(jié)合，致胰島素抵抗持續(xù)發(fā)展[7]。既往研究表明，GLP-1類似物能改善動物模型的IL-6、IL-1β、TNF-α等細(xì)胞因子的水平，從而抑制炎癥，改善胰島素抵抗[8-10]。本研究結(jié)果表明，糖尿病前期患者經(jīng)利拉魯肽干預(yù)后，血清IL-6、IL-1β、TNF-α水平顯著下降，表明利拉魯肽治療可降低機體的炎癥反應(yīng)水平。

NLRP3炎癥小體由多種胞漿蛋白組成，是重要的炎癥核轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，可作為NF-κB的下游信號分子參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。研究表明NLRP3活化可影響外周組織胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，并影響胰島β細(xì)胞功能及胰島素分泌導(dǎo)致胰島素抵抗[11]。抑制NLRP3炎癥小體活性能夠抑制炎癥通路的一系列級聯(lián)反應(yīng)，從而改善相關(guān)炎癥疾病及胰島素抵抗[12]。本研究結(jié)果顯示觀察組患者的NF-κB、NLRP3蛋白表達(dá)水平顯著降低，由此可知利拉魯肽可有效抑制NF-κB、NLRP3蛋白活性，改善患者體內(nèi)的炎癥因子水平，對患者起到一定的保護作用。相關(guān)性分析表明，血清IL-6、IL-1β、TNF-α水平與HOMA-IR指數(shù)變化呈顯著正相關(guān)，進一步表明糖尿病前期患者的機體炎癥改善與胰島素抵抗存在正向關(guān)聯(lián)。脂肪組織尤其是腹部脂肪組織過多會導(dǎo)致大量炎癥因子合成和釋放，引發(fā)慢性炎癥反應(yīng)[13]。Lee等[14]研究顯示，GLP-1可抑制脂多糖誘導(dǎo)的3T3-L1脂肪細(xì)胞分泌TNF-α等炎癥因子，控制炎癥反應(yīng)，降低機體脂肪含量，本研究結(jié)論與之相符。

綜上所述，利拉魯肽能安全有效地降低超重/肥胖糖尿病前期患者的體質(zhì)量，改善患者的糖脂代謝，降低機體胰島素抵抗和炎癥反應(yīng)，從而起到有效的治療作用。

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Intervention study of liraglutide in overweight/obese prediabetes based on NF-κB/NLRP3 pathway

Department of Endocrinology, Hangzhou Hospital of Traditional Chinese Medicine, Hangzhou 310007, Zhejiang, China

To investigate the effect of liraglutide on overweight/obese prediabetes patients based on nuclear factor-κB (NF-κB)/nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3 (NLRP3) pathway.Sixty overweight/obese prediabetes patients admitted to Hangzhou Hospital of Traditional Chinese Medicine from April 2020 to March 2021 were selected and divided into control group and observation group according to random number table method, with 30 cases in each group. The control group received lifestyle intervention, and the observation group received subcutaneous injection of liraglutide on this basis. Both groups were treated for 12 weeks. Body mass index (BMI), blood glucose related indexes [glycosylated hemoglobin (HbA1c), fasting blood glucose (FBG), 2h postprandial blood glucose (2hPBG), fasting insulin (FINS), 2h postprandial insulin (2hPINS), homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR) index], blood lipid indexes [triglyceride (TG), total cholesterol, (TC), high density lipoprotein-cholesterol (HDL-C), low density lipoprotein-cholesterol (LDL-C)], inflammatory factors [interleukin (IL)-1β, IL-6, tumor necrosis factor-α (TNF-α)], NF-κB, NLRP3 protein expression levels were compared between the two groups before and after intervention.BMI, FBG, 2hPBG, FINS, 2hPINS, HbA1c, HOMA-IR index, TG, TC, LDL-C, IL-6, IL-1β, TNF-α, and expression levels of NF-κB and NLRP3 in observation group were significantly lower than those in control group (<0.05), HDL-C was significantly higher than that of control group (<0.05). IL-6, IL-1β, TNF-α were positively correlated with HOMA-IR index in observation group (=0.615, 0.327, 0.343,<0.05).Liraglutide reduces inflammation by inhibiting the NF-κB/NLRP3 pathway, reduces body weight in overweight/obese prediabetes patients, and improves glucose and lipid metabolism disorders.

Liraglutide; Prediabetes; Overweight; Obese; NF-κB/NLRP3 pathway

R589.1

A

10.3969/j.issn.1673-9701.2023.19.018

（2022–09–19）

（2023–06–19）

浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生科技計劃項目（2020KY226）

傅莉萍，電子信箱：lipingfu@hotmail.com