血清irisin与chemerin在非肥胖型初诊2型糖尿病患者中的变化

王亚楠 范志宏 罗 静 丁明辉 武少华 景田涛 张晓艳

糖尿病及其对眼、肾、神经、心脏、血管所造成的损害引起的各种并发症已成为患者致残及早亡的主要原因，也为家庭及国家带来沉重的经济负担。早期识别和干预在延迟和(或)预防2型糖尿病(T2DM)进展方面是至关重要的一步，需进行深入的探索。近年来大量研究表明，肌肉及脂肪组织所分泌的多种细胞因子，与机体代谢平衡及胰岛素抵抗(IR)间存在密切关联，细胞因子irisin、chemerin就是其中的两种。目前关于irisin、chemerin与初诊2型糖尿病之间的研究较少。本研究旨在检测血清irisin、chemerin水平在初诊T2DM患者体内的变化情况，以探讨两者之间的相关性及其与胰岛素抵抗的关系，为irisin、chemerin参与糖尿病的早期诊断与治疗做初步探索。

对象与方法

1.研究对象：选取2018年3～8月就诊于山西医科大学第二医院内分泌科，经OGTT实验(75g 无水葡萄糖)确诊的初诊2型糖尿病患者(T2DM组)50例,其中，男性25例，女性25例，患者平均年龄50.40±11.47岁；同期纳入笔者医院体检中心与其年龄、性别相匹配的正常糖耐量者(NGT组)50例，其中，男性25例，女性25例，患者平均年龄50.88±11.58岁。T2DM患者均符合1999年WHO糖尿病诊断及分型标准。各组均符合以下排除标准：肥胖(体重指数BMI≥28kg/m2)、院外曾予以降糖治疗的患者、其他类型糖尿病、糖尿病合并急性并发症、急慢性感染、心脑血管疾病、恶性肿瘤、妊娠、甲状腺疾病、严重肝、肾功能不全、应激状态等。

2.研究方法：一般临床资料的采集：记录所有受试者的性别、年龄、身高、体重、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)。生化检测指标的测定：所有研究对象均过夜空腹8h以上，于次日清晨抽取静脉血，即刻3000r/min 离心5min 后留取血清，-70℃ 低温冰箱保存，待测；葡萄糖氧化酶法测定空腹血糖(FPG)和餐后2h血糖(2h PG)，放射免疫法测定空腹胰岛素(FINS)，高效液相色谱法测定糖化血红蛋白(HbA1c)，全自动生化仪测定总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)，酶联免疫分析法(ELISA)测定血清irisin和chemerin。计算体重指数(BMI)=体质量(kg)/身高2(m2)；胰岛β细胞功能指数(HOMA-β)=FINS×20/(FPG-3.5)；稳态模型评估胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)=FPG×FINS/22.5。

结 果

1.两组间基本临床资料比较：两组间的性别、年龄、BMI、SBP、DBP、HOMA-β、TC水平差异无统计学意义(P>0.05)，T2DM组的FPG、2h PG、FINS、HbA1c、HOMA-IR、TG、LDL-C水平均明显高于NGT组(P<0.05或P<0.01)，HDL-C水平明显低于NGT组(P<0.05,表1)。

表1 两组一般临床观察指标的比较或M(Q25,Q75)]

与NGT组比较，*P<0.05，**P<0.01

2.两组间血清irisin、chemerin水平比较： T2DM组的血清irisin水平明显低于NGT组(3.34±0.59μg/ml vs 3.99±0.71μg/ml，P<0.01)；chemerin水平明显高于NGT组[237.77(200.74, 279.95)ng/ml vs 120.08(99.64, 136.82)ng/ml，P<0.01]。

表2 两组间血清irisin、chemerin的水平比较或M(Q25,Q75)]

与NGT组比较，*P<0.01

3.irisin、chemerin与相关指标的Spearman相关分析(表3)：Spearman相关分析显示，irisin与FPG、2h PG、HbA1c、FINS、HOMA-IR呈负相关，与HDL-C呈正相关；chemerin与FPG、2h PG、HbA1c、FINS、HOMA-IR、LDL-C、TG呈正相关，与HDL-C呈负相关；irisin与chemerin呈负相关。

表3 irisin、chemerin与其他指标的相关性分析

4.多元逐步回归分析血清irisin、chemerin的影响因素：分别以血清irisin、chemerin为因变量，以年龄、BMI、FPG、2h PG、FINS、HbA1c、HOMA-IR、HOMA-β、TG、TC、LDL-C、HDL-C、SBP、DBP为自变量，行多元逐步回归分析，结果显示2h PG、HDL-C是血清irisin水平的独立影响因素(P<0.01或P<0.05)，回归方程为Y=3.812-0.052X1+0.292X2(X1=2h PG，X2=HDL-C)。2h PG、HOMA-IR、TG是血清chemerin水平的独立影响因素(P<0.01或P<0.05)，回归方程为Y=27.698+10.880X1+4.532X2+18.114X3(X1=2h PG，X2=HOMA-IR，X3=TG)。在初诊T2DM患者中，多元逐步回归分析结果显示，FINS是血清chemerin的独立影响因素(P<0.05)，回归方程为Y=222.049+1.119X1(X1=FINS)，而在NGT人群中这种关系则不存在。

5.糖尿病相关因素的Logistic回归分析(表4)：以是否存在糖代谢异常为因变量，行二分类Logistic回归分析结果显示，血清irisin是影响糖代谢的保护因素(OR=0.265, 95% CI:0.126～0.556,P<0.01)，血清chemerin是影响糖代谢的危险因素(OR=1.088, 95% CI:1.047～1.131,P<0.01)。校正年龄、BMI为混杂因素后，差异仍有统计学意义。

表4 irisin、chemerin的Logistic回归分析

讨 论

肥胖症及其相关病症，包括胰岛素抵抗(IR)和2型糖尿病正在全球范围内增加，研究表明脂肪组织可以分泌大量对胰岛素敏感度和代谢有正负作用的脂肪因子，对这些脂肪因子作用及其机制的研究有可能成为开发新型糖尿病治疗药物的潜在靶点。

irisin是一种主要由脂肪和肌肉组织分泌的肽，在体育锻炼或寒冷刺激下，受过氧化物酶体增殖受体γ辅助激活因子α(PGC-1α)调控，由Ⅲ型纤连蛋白域蛋白5(FNDC5)裂解而成[1]。Duan等[2]研究发现，给糖尿病小鼠模型腹腔注射不同浓度的重组irisin后，小鼠的血糖均显著降低，其中1.0mg/kg为降低血糖的最佳剂量，且与对照组(0.9%NaCl处理的糖尿病小鼠)比较，经1.0mg/kg irisin注射治疗后，糖尿病小鼠口服葡萄糖耐量明显提高，血清胰岛素含量显著升高，能量及代谢相关基因表达亦显著增加；提示irisin通过诱导能量和代谢基因的表达，可在一定程度上降低胰岛素缺乏型糖尿病小鼠的血糖水平。Bostrom等[1]将表达FNDC5的腺病毒转染至通过喂食高脂肪饮食而变得肥胖和IR的小鼠体内后，也发现能量消耗增加，体重下降，葡萄糖耐量提高，空腹胰岛素减少。这些实验表明irisin可改善IR。目前研究表明，irisin改善IR的可能机制有转化白色脂肪组织为棕色脂肪组织，促进骨骼肌和心脏葡萄糖摄取，改善肝脏糖脂代谢及促进胰岛β细胞再生等[3]。

本研究发现，与对照组比较，初诊T2DM组的血清irisin水平显著下降，这与以往研究结果一致[4,5]。Spearman相关分析显示，血清irisin水平和FPG、2h PG、HbA1c、FINS、HOMA-IR呈负相关，进一步行多元逐步回归分析显示2h PG是irisin的独立危险因素，提示irisin与糖尿病的发生、发展密切相关，且下降水平可能受血糖高低影响。本实验发现，irisin与BMI之间无显著相关性，而既往研究中关于irisin与BMI之间的关系存在争议，可能归因于研究中分析的不同人群，因为有些肥胖者可能患有代谢性疾病，而本实验纳入人群中并不含肥胖患者(BMI≥28kg/m2)[4,6～9]。

2007 年Bozaoglu 等发现脂肪组织高表达Chemerin，其作为无活性的相对分子质量为18000的前体蛋白pro-chemerin被分泌，通过凝血、纤溶和炎症级联反应的纤溶酶、羧肽酶、丝氨酸蛋白酶水解去除羧基端氨基酸，形成相对分子质量为16000的具有生物活性的chemerin[10]。目前许多研究已将其与糖脂代谢、IR及各种炎性标志物疾病联系起来。有研究用腺病毒介导的短发夹RNA敲除成熟脂肪细胞中的趋化因子表达，导致葡萄糖稳态和IR发病机制中重要的表达基因减少，提示chemerin可能间接参与IR[11]。给予外源性chemerin可加重肥胖/糖尿病小鼠葡萄糖不耐受，降低血清胰岛素水平，并降低组织葡萄糖摄取，但对血糖正常小鼠的葡萄糖耐量、胰岛素水平以及组织葡糖糖摄取则无明显影响，表明chemerin可能是通过降低血清胰岛素水平和组织中葡萄糖摄取来加重葡萄糖不耐受[10]。

有研究表明，在男性人群中，T2DM患者与NGT对比，其血清chemerin水平是升高的[12]。另一项研究则发现对照组和T2DM女性受试者之间的chemrin水平没有差异，而T2DM男性受试者的血清chemerin水平显著低于对照组[13]。也有研究发现T2DM患者与NGT患者之间的chemerin水平比较差异无统计学意义[14]。这些研究结果的不同可能是由研究群体内糖尿病患者病程长短不同、治疗差异、地区差异而引起。本研究发现，与对照组比较，初诊T2DM的血清chemerin水平是升高的。相关分析显示chemerin水平与FPG、2h PG、HbA1c、FINS、HOMA-IR呈正相关，多元逐步回归分析显示，2hPG、HOMA-IR是血清chemerin的独立危险因素，提示血清chemerin与IR可能存在一定关联，并受糖代谢的影响。进一步研究初诊T2DM，多元回归分析显示FINS是这类人群中血清chemerin的独立危险因素，即随着FINS的增加，chemerin水平亦增加，考虑因2型糖尿病的始发因素为IR而非胰岛素绝对缺乏，机体会产生更多的胰岛素来保证自身正常糖代谢，进而可能会应激性产生更多的chemerin来降低血清胰岛素水平。

糖尿病患者较血糖正常者动脉粥样硬化发生率高，病情进展快，而LDL-C是最重要的致粥样硬化因子，HDL-C则可以通过胆固醇逆向转运机制清除动脉壁的胆固醇、防止动脉粥样硬化的发生。有实验显示，irisin使脂肪细胞中脂质积累减少[15]；chemerin与内脏脂肪组织呈正相关，无论在糖尿病还是非糖尿病人群[16]。本研究发现，初诊T2DM组的LDL-C、TG均明显高于NGT组，HDL-C水平明显低于NGT组；Spearman相关分析显示，irisin与HDL-C呈正相关；chemerin与LDL-C、TG呈正相关，与HDL-C呈负相关,提示irisin、chemerin可能参与糖尿病患者的脂代谢调节，进而在糖尿病大血管并发症的发生、发展中起重要作用。

国内外关于irisin及chemerin在同一疾病中的研究报道少见。本实验通过Logistic回归分析发现，irisin是影响糖代谢的保护因素，而chemerin则为影响糖代谢的危险因素，且Spearman相关分析发现，irisin与chemerin呈负相关，这提示irisin与chemerin可能共同参与2型糖尿病的发展，并在2型糖尿病时存在相互作用。但相关机制尚不明确，需要进一步研究。

综上所述，本研究观察了初诊T2DM患者血清irisin、chemerin与正常糖耐量对照者之间的变化，并分析了其与糖脂代谢指标的相关关系。然而本研究也存在一定不足，样本量较少，未纳入运动因素、肥胖差异等不同分组对脂肪因子水平产生的影响，可能会对研究结果造成偏差，因此，希望以后能通过更大样本量的研究进行深入地探讨。