正常糖耐量2型糖尿病一级亲属的内皮功能改变及其危险因素

吕以培 黄文萍 车红英 张素华 黄中莹 陈建西 杨丕坚 李舒敏 卢伟波 罗文意

(钦州市第二人民医院内分泌科，广西 钦州 535000)

血管内皮功能改变出现在血管病变的初始阶段，并且贯穿整个血管病变的过程，因此探讨血管内皮功能改变的特点及相关危险因素的观察与深入分析，对血管性疾病的早预防与早干预有实际及积极的意义。新近发现与高血糖相关的血管病变发生较早，可以在糖尿病之前〔1，2〕，甚至在正常糖耐量2型糖尿病一级亲属(FDR)存在内皮功能的改变〔3，4〕。本研究观察FDR肥胖和非肥胖者的血管内皮功能改变及其危险因素相关指标，旨在探讨FDR内皮功能改变和危险因素的特点。

1 对象与方法

1.1对象 选择FDR(B组)66例，男31例，女35例，年龄24～60岁，按肥胖程度(据国际糖尿病联盟标准，男性腰围≥90 cm，女性腰围≥80 cm为肥胖)分非肥胖亚组(B1)36例，平均(46.04±5.88)岁，和肥胖亚组(B2)30例，平均(42.15±11.69)岁，与糖耐量正常的非糖尿病亲属(NFDR，A组)76例作比较，男35例，女41例，年龄22～60岁，其中非肥胖亚组(A1)39例，平均(46.80±8.23)岁，和肥胖亚组(A2)37例，平均(48.46±8.37)岁。所有受试者除外：脑卒中、冠心病、血液系统疾病、肝病或肝功能异常、周围血管疾病、全身或尿路感染、血尿、其他原因引起的肾病与肾炎及肾功能不全、充血性心衰、发热、妊娠、吸烟者，近2 w不用调脂药、胰岛素增敏剂、内皮保护剂与血管紧张素转换酶抑制剂。所有受试者均在受试前说明目的、过程、不良反应等，实验前3 d进食碳水化合物每天不少于200 g，保证空腹时间10 h以上。多数为本院体检部2008年1月至2012年3月提供的体检人员，一部分为本院就诊的2型糖尿病患者的亲属(子女)，以自愿参加为原则。

1.2方法

1.2.1一般指标 记录糖尿病家族史，测量身高、体重、腰围(肋弓下缘与髂前上棘之间的中点)，测量3天早晨(抽血、作B超和取报告时)血压取平均数，计算体重指数(BMI)、腰围指数(WI)和平均动脉压(MAP)=1/3(收缩压+2×舒张压)。

1.2.2血、尿标本采集 所有受试者，以75 g葡萄糖作口服葡萄糖耐量试验(OGTT)及胰岛素释放试验，检测0 min、10 min、 20 min、30 min、60 min、120 min血糖(PG)，免疫活性胰岛素(INS)，空腹血脂〔总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)〕，游离脂肪酸(FFA)，脂联素(APN)，内皮素(SET)和超敏C反应蛋白(hs-CRP)，同时留取晨尿测定尿内皮素(UET)与微量白蛋白(MUA)，计算稳态模型胰岛素抵抗指数(Homa-IR)、β细胞功能指数(Homa-β)和胰岛素敏感指数(ISI)〔Homa-IR =FINS×FPG/22.5、Homa-β=FINS×20/(FPG-3.5)和ISI=1/(FINS×FPG)〕，用梯形面积公式计算OGTT葡萄糖曲线下面积(gluAUC)、胰岛素曲线下面积(INSAUC)、胰岛素分泌早期相(0～30 min)曲线下面积(INSAUCone)及第二相(30～120 min)胰岛素曲线下面积(INSAUCtwo)，计算早期胰岛素分泌指标糖负荷后10、20和30 min胰岛素净增值与血糖净增值的比值△110 min/△G10 min、△120 min/△G20 min和△130 min/△G30 min。

1.2.3测定方法 INS用RIA法(用天津协和医药科技有限公司试剂盒)；MUA用散射比浊法(用西门子医学诊断产品有限公司试剂盒)；hs-CRP用免疫比浊法(用北京利德曼生化股份有限公司试剂)；ET用RIA法(用北京科美生物技术有限公司试剂)，UET用未抽提直接法；FFA用比色法(用英国RANDOX laboratories Ltd.试剂)；APN用酶联免疫法(由上海圆创生物科技有限公司提供)。血、尿标本留取后即放-20℃冰箱内保存，统一测定。

1.2.4彩超检查 OGTT的第2天用彩超测定肱动脉休息时、加压及服用硝酸甘油后的内径变化。受试者平卧，休息10 min后暴露右上肢，并外展20°，将探头置于肘上5～10 cm处，测量肱动脉最大内径为基础状态下肱动脉内径(Db)，然后将血压计袖带缚于受试者前臂肘下5 cm处充气加压达30 kpa保持5 min，然后突然释放，在60 s内在同一部位测量肱动脉内径(Dh)，嘱休息10 min后，舌下含服硝酸甘油0.5 mg，含化后1～2 min时用同样方法测量内径(Dn)，测量过程中探头固定。使用仪器为PhilipsHD11XE彩色电脑声像仪，L12-3高频探头；计算内皮依赖性血管舒张功能(EDD)△D%=(Dh-Db)/Db×100%，内皮非依赖性血管舒张功能(EID)△D1%=(Dn-Db)/Db×100%。

1.3统计学方法 采用SPSS17.0软件包进行χ2检验、配对t检验、组间均数使用协方差分析、偏相关分析和多元线性回归逐步分析。

2 结 果

2.1一般资料比较 性别、年龄B组与A组比较无差异无统计学意义(P>0.05)。校正年龄、性别后，BMI、WI和MAP B组与A组比较无差异(P>0.05)，而B2与B1亚组以及A2和A1亚组比较有差异(P<0.01)。见表1。

2.2血脂因素TC、LDL、HDL、TG、APN、FFA比较 校正年龄和性别后，B组与A组TC、LDL、TG比较有差异(P<0.05)。TC B1亚组与A1亚组比较有差异(P<0.05)；HDL B2与A2亚组比较以及B1与A1亚组比较有差异(P<0.01)；TG A2和B1亚组分别与A1亚组比较有差异(P<0.05或P<0.01)。APN B组与A组比较有差异(P<0.01)。APN A2和B1亚组与A1亚组比较以及B2亚组与A2和B1亚组比较有差异(P<0.01)；FFA B2与B1亚组比较以及A2和A1亚组比较有差异(P<0.01)。见表1。

2.3血糖相关因素比较 血糖：OGTT120 min B2亚组与B1亚组比较差异有统计学意义(P<0.05)；葡萄糖AUC A2亚组与A1亚组比较及B2亚组与B1亚组比较有差异(P<0.05)。胰岛素水平：INS120 min、INSAUC和INSAUCtwo B组与A组比较有差异(P<0.05或P<0.01)，FINS、INS120 min、INSAUC、INSAUCone和INSAUCtwo B2亚组与A2和B1亚组比较有差异(P<0.05或P<0.01)，FINS、INSAUC、INSAUCone和INSAUCtwo A2亚组与A1亚组比较有差异(P<0.05)；HOMA-β B2亚组与A2和B1亚组比较有差异(P<0.05或P<0.01)。胰岛素分泌快速相：△120 min/△G20 min B组与A组比较有差异(P<0.05)；组内配对检验A组和A1亚组的△110 min/△G10 min和△130 min/△G30 min分别高于△120 min/△G20 min有差异(P<0.05)，出现△110 min/△G10 min高峰呈早期分泌脉冲表现，而A2、B1、B2亚组和B组组内比较无此表现。胰岛素抵抗：Homa-IR B组与A组比较无差异(P>0.05)，B2亚组分别与A2和B1亚组比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，A2亚组与A1亚组比较有差异(P<0.01)；ISI B组与A组、B2亚组与B1亚组以及A2亚组与A1亚组比较有差异(P<0.01)。见表1。

2.4内皮功能指标 校正性别、年龄后，MUA、hs-CRP、UET、SET、EDD和EID B组和A组比较无差异(P>0.05)；UET和SET B2亚组与B1亚组比较有差异(P<0.01)； hs-CRP A2亚组与A1亚组及B2亚组与B1亚组比较有差异(P<0.05或P<0.01)；MUA B2亚组与B1亚组及B1亚组与A1亚组比较有差异(P<0.05或P<0.01)。再进一步校正性别、年龄和WI后，SET B2亚组与A2亚组比较有差异(P<0.05)，MUA B2亚组与B1亚组及B1亚组与A1亚组比较有差异，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 各组临床及实验室资料比较±s)

2.5内皮功能指标相关性分析 控制性别和年龄后，EDD、EID、hs-CRP、MUA、SET及UET之间的偏相关性见表2。

2.6多元逐步回归分析 在B组和A组中将EDD、EID、hs-CRP、MUA、SET及UET作为因变量分别与年龄、性别、BMI、腰围、WI、MAP、TC、LDL、HDL、TG、APN、FFA、FPG、OGTT120 min、FINS、INS120 min、Homa-IR、Homa-β、△110 min/△G10 min、△120 min/△G20 min、△130 min/△G30 min、gluAUC、INSAUC、INSAUCone和INSAUCtwo、ISI作为自变量分析见表3。

表2 内皮功能指标偏相关分析

表3 进入方程的自变量和贡献最大的自变量

3 讨 论

EDD、EID、hs-CRP为大血管病变指标，EDD为内皮细胞在压力的作用下释放内皮衍生因子引起血管舒张，其依赖于结构完整、功能正常的血管内皮，检测对象为肱动脉，因此为大血管内皮功能改变的早期、敏感指标；EID为硝酸甘油通过血管平滑肌鸟苷酸环化酶的激活提供一氧化氮使血管舒张，主要取决于药物剂量和血管平滑肌的作功能状态，病变已累及平滑肌因此为大血管内皮改变较晚的指标；hs-CRP是由单核细胞、巨噬细胞和脂肪细胞产生的刺激炎症反应细胞因子促进肝细胞合成的一种急相反应蛋白，为血管壁炎症的一个指标〔5〕，因此是大血管病变指标，反应在内皮病变之后相对稍晚。SET、MUA是大血管和微血管病变的混合指标，SET主要是内皮细胞分泌，当内皮细胞功能有改变时SET改变，因此是内皮功能改变早期敏感指标，对大血管与微血管的病变没有特异性；MUA以前一直作为糖尿病肾病的指标，近年来在非糖尿病者中亦会出现，并且和大血管病变关系密切，因此为内皮损伤血管病变的标志，在非糖尿病的人群中主要提示大血管病变〔6〕。UET为微血管指标，肾源性的ET为UET的主要来源，来源于肾小球血管内皮细胞的ET加强对系膜细胞旁分泌的调节〔7〕，即肾小球血管内皮细胞是UET分泌的主导，因此UET能准确敏感地反映肾小球血管内皮细胞功能改变，即UET是微血管病变的敏感指标。

本研究发现FDR主要表现如下：(1)内皮指标：B组内皮各项指标未见明显改变，从亚组比较来看SET、UET和hs-CRP均以肥胖者改变为主，与肥胖关系密切，而MUA无论肥胖或非肥胖的FDR均有改变而肥胖者更重，进一步校正肥胖因素后(WI)MUA仍然改变如前， UET无明显变化而SET在肥胖的FDR有改变，说明FDR以大血管内皮改变为主微血管内皮改变不明显，糖尿病遗传背景为主导因素而肥胖是加重因素，有研究表明这种大血管改变独立于其他如血糖、血压等代谢综合征的因素〔8〕，在本研究MUA似乎比其他指标敏感。(2)代谢相关指标：FDR与NFDR的MAP均以肥胖者增高改变为表现，说明高血压和肥胖关系密切，有资料表明血压出现主要是与高血压的家族史有关〔9〕；TC、LDL、TG和APN在非肥胖的FDR均有改变，说明这些指标与糖尿病遗传因素有关，有研究资料表明糖尿病母亲遗传者过度传递了肥胖、胰岛素抵抗和血脂异常〔10〕，LDL规律不明显而FFA与肥胖关系密切；B组血糖未见明显改变，无论FDR和NFDR的肥胖者均有OGTT120 min和gluAUC增高，说明gluAUC增高主要贡献是OGTT120 min，肥胖者糖耐量后血糖增高明显；NFDR肥胖者各阶段胰岛素水平显著增高，而FDR的肥胖者各阶段胰岛素水平比NFDR肥胖者更高，出现高胰岛素血症〔11〕，高胰岛素血症伴血糖增高可能是胰岛素抵抗的结果或者高胰岛素血症构成比中是以胰岛素原增高〔12〕为主，并且出现FDR的肥胖者Homa-β增高的假象；胰岛素快速相分泌表现为A组和A1亚组出现△110 min/△G10 min高峰呈早期分泌脉冲表现，而A2、B1、B2亚组和B组组内比较无此表现，A组包括A1亚组和A2亚组，因此在A组中的早期分泌脉冲主要贡献是A1亚组，国内一项研究同样证实在正常体重、血压、糖耐量、血脂谱的人群存在胰岛素快速相早期高峰表现〔13〕，可能是正常胰岛功能的一种表现；FDR胰岛素敏感性降低和胰岛素抵抗以分亚组后表现为肥胖者明显，且肥胖者中FDR较NFDR胰岛素抵抗更严重，有报道表明甚至出现在FDR消瘦者〔14〕。简而言之，FDR出现了以大血管内皮功能改变为主的内皮功能改变，肥胖是加重因素；FDR出现了明显的代谢异常〔15〕如：血糖升高、高胰岛素血症、胰岛素抵抗/胰岛素敏感性下降、胰岛素早期分泌相异常和血脂紊乱，而血压和糖尿病遗传关系不甚密切。内皮指标的危险因素中大血管指标EDD、EID、hs-CRP为自变量中B组能够进入方程的因变量有MAP、Homa-IR、APN、WI和FFA，主要是与肥胖、血压增高、脂代谢紊乱和胰岛素抵抗有关，符合大血管病变因素的特征；微血管指标UET为自变量能进入方程的因素有APN、BMI和△I20/△G20，另外在SET和MUA大血管和微血管病变的混合指标中进入方程还有△I20/△G20、gluAUC和APN，主要是与血糖的改变(gluAUC)、胰岛素早期分泌异常(△I20/△G20)的改变因素有关，符合微血管病变因素的特征，而A组无明显规律。总之，有糖尿病家族史人群的内皮功能改变〔16〕与肥胖、血压增高、脂代谢紊乱、血糖增高、胰岛素抵抗以及胰岛功能改变等代谢性因素独立相关。

本研究结论：①FDR出现了大血管内皮功能改变；②伴有明显的代谢异常如：血糖升高、高胰岛素血症、胰岛素抵抗/胰岛素敏感性下降、胰岛素早期分泌相异常和血脂紊乱等；③糖尿病遗传背景为内皮功能改变的独立因素，合并肥胖和(或)其他代谢性因素不容忽视。

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