胰岛素降解酶活性与2型糖尿病患者认知功能障碍的相关性研究*

张志月，房辉，李玉凯，王耕银，马一嘉，邱明月，张馨心，张红蕊，甄艳凤，张翠林，杨营，关如花（.华北理工大学研究生院，河北唐山063009；.河北省唐山市工人医院内分泌二科，河北唐山063000）



胰岛素降解酶活性与2型糖尿病患者认知功能障碍的相关性研究*

张志月1，房辉2，李玉凯2，王耕银2，马一嘉1，邱明月2，张馨心2，张红蕊1，甄艳凤2，张翠林1，杨营2，关如花1
（1.华北理工大学研究生院，河北唐山063009；2.河北省唐山市工人医院内分泌二科，河北唐山063000）

摘要：目的探讨胰岛素降解酶（IDE）活性与2型糖尿病（T2DM）患者认知功能障碍的相关性。方法筛选2015年5月-2015年7月在唐山市工人医院内分泌二科住院的T2DM患者80例为病例组，同期体检健康者80例为对照组，收集所有研究对象的一般资料，包括性别、年龄、受教育年限、收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、体重指数（BMI）、病程等，以及生化指标，包括超敏C反应蛋白（hs-CRP）、同型半胱氨酸（Hcy）、空腹血糖（FPG）、空腹胰岛素（FIN）、糖化血红蛋白（HbA1c）、总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）等。计算稳态胰岛素评价指数（HOMA-IR）（空腹胰岛素×空腹血糖/22.5）并进行可重复的成套神经心理状态测量量表（RBANS）评分。应用IDE活性试剂盒（IDE Immunoca Pture Act）检测血清IDE活性水平，比较对照组与病例组IDE活性及认知功能是否存在差异，并分析IDE与认知功能的相关性。将病例组按照IDE活性中位数水平分为高IDE活性水平组和低IDE活性水平组，比较两组之间认知功能是否存在差异。结果①与对照组比较，病例组患者病程长，BMI、FPG、HbA1c、TC、TG、LDL-C、hs-CRP、Hcy、HOMA-IR水平较高，IDE活性水平降低（P<0.05），而年龄、性别、受教育年限、血压、HDL比较，差异无统计学意义（P>0.05）；②与对照组比较，病例组RBANS量表即时记忆、言语功能、注意力、延迟记忆、总分降低（P<0.05）；③在病例患者中，与高IDE活性水平组相比，低IDE活性水平组即时记忆、视觉广度、言语功能、注意力、延迟记忆评分以及总分降低（P<0.01）；④在病例患者中，IDE活性与IR呈负相关（P<0.01）；⑤在病例患者中，IDE与即刻记忆、视觉广度、言语功能、注意力、延迟功能、总分呈正相关（P<0.01）。结论病例患者血清IDE活性水平下降是认知功能降低的危险因素之一。

关键词：胰岛素降解酶；2型糖尿病；认知

2型糖尿病（type 2 diabetes，T2DM）作为一种系统性疾病，可引起一系列并发症，如糖尿病脑病、肾病、眼病等[1]，其中T2DM对中枢神经系统的影响备受关注，特别是糖尿病认知障碍成为当前国内外研究的热点。研究发现，糖尿病患者认知功能异常或阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）的发病率较对照人群高2～3倍[2]，但其确切机制尚未完全阐明。胰岛素降解酶（insulin degrading enzyme，IDE）是一种含锌离子的水解蛋白酶，目前，研究证实IDE活性不仅与T2DM、AD有关[3-4]，而且与认知功能有一定的联系[5]。因此本研究旨在探讨T2DM患者血清IDE活性与认知功能障碍的相关性。

1　资料与方法

1.1研究对象

选取2015年5月-2015年7月在唐山市工人医院内分泌二科住院的2型糖尿病患者80例为病例组，同期体检健康者80例为对照组，入选标准：①符合1999年世界卫生组织2型糖尿病诊断标准；②所有入选患者知情同意，并自愿参加。排除标准：①先天性智能障碍，多次脑卒中，以及其他感染中毒肿瘤代谢等导致脑病可能；②经询问病史查体和查阅体检化验记录，有与免疫有关的疾病，曾经应用精神抑制药物或免疫抑制治疗；③检查前1个月有明确感染史及手术创伤史；④甲状腺功能减退及肝肾功能障碍患者，酒精依赖患者；⑤文盲不能配合检查者。

1.2研究方法

1.2.1一般临床资料收集记录所有研究对象人口学资料，包括性别、年龄、受教育年限、体重指数（body mass index，BMI）、病程。收集其临床检验结果，包括超敏C反应蛋白（high-sensitivity C-reactive protein，hs-CRP）、同型半胱氨酸（Homocysteine，Hcy）、空腹血糖（fasting plasma glucose，FPG）、糖化血红蛋白（hemoglobin A1c，HbA1c）、空腹胰岛素（fasting serum lisulin，FIN）、总胆固醇（total cholesterol，TC）、三酰甘油（Triglycerides，TG）、高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、稳态胰岛素评价指数（homeostasis model assessment-insulin resistance，HOMA-IR），HOMAIR=空腹胰岛素×空腹血糖÷22.5。

1.2.2血清IDE活性水平测定患者于上午6∶00～7∶00抽取空腹静脉血5 ml，室温放置30 min后3 000 r/s离心15 min，收集上清液放入-80℃冰箱中待用。应用IDE活性试剂盒（Inno Zyme Insulysin/IDE Immunoca Pture Act）检测血清IDE活性水平，该试剂盒由德国默克公司提供。

1.2.3分组将所有研究对象分为病例组和对照组，比较两组的一般临床资料及认知功能评分；此外，将病例组按照IDE活性中位数水平分为高IDE活性水平组和低IDE活性水平组，对两组的认知功能评分进行比较。

1.2.4认知功能测定由经过神经心理学专人制作可重复的成套神经心理状态测量（Repeatable Battery for the Assessment of Neuropsychological Status，RBANS）量表评分测定认知功能。RBANS量表评分分别从词汇学习、故事复述、图形临摹、线条定位、图画命名、语义流畅性检验、数字广度、编码测验、词汇回忆、词汇再识、故事回忆、图形回忆这12项检查内容对人的5个认知领域（即时记忆、视觉广度、言语功能、注意力、延迟记忆）进行评估。将以上5个认知领域测验得分相加，经查表后获得一个校正年龄影响的总分。已经翻译成中文的RBANS量表在汉族人群中试用结果显示出良好的信度和效度，是评价认知功能的敏感工具。

1.3统计学方法

采用SPSS 17.0统计软件进行数据分析，正态数据用均数±标准差（±s）表示，非正态数据用中位数（四分位数间距）[M（Q25，Q75）]表示，组间比较用t检验或秩和检验，相关性分析用多元逐步回归检测方法，P<0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1两组患者一般资料和生化指标比较

与对照组比较，病例组患者病程长，BMI、FPG、 HbA1c、TC、TG、LDL-C、hs-CRP、Hcy、HOMA-IR水平较高，IDE活性水平降低（P<0.05），而年龄、性别、受教育年限、血压和HDL-C差异无统计学意义（P > 0.05）。见表1。

表1　两组患者一般资料比较

2.2两组患者RBANS量表评分比较

与对照组比较，病例组RBANS量表即刻记忆、言语功能、注意力、延迟记忆、总分降低（P<0.05）。见表2。

2.32型糖尿病患者高、低IDE活性水平组RBANS量表评分比较

在2型糖尿病患者中，与高IDE活性水平组比较，低IDE活性水平组即时记忆、视觉广度、言语功能、注意力、延迟记忆评分以及总分降低（P<0.01）。见表3。

2.42型糖尿病患者IDE活性与一般资料的相关性

在2型糖尿病患者中，校正年龄、性别、病程、收缩压（systolic blood pressure，SBP）、舒张压（diastolic blood pressure，DBP）、BMI、hs-CRP、Hcy、FPG、HbA1c、TC、TG、HDL-C、LDL-C的影响，IDE活性与IR呈负相关（P<0.01）。见表4。

2.52型糖尿病患者RBANS量表评分与一般资料的相关性

在2型糖尿病患者中，校正年龄、性别、教育、病程、SBP、DBP、BMI、hs-CRP、Hcy、FPG、HbA1c、TC、TG、HDL-C、LDL-C的影响，IDE活性与即刻记忆、视觉广度、言语功能、注意力、延迟功能、总分呈正相关（P<0.01）；此外，hs-CRP、TG与即时记忆呈负相关（P<0.05）；年龄与注意力呈负相关（P<0.05）；教育与延迟记忆呈正相关（P<0.05）。见表5。

表2　两组患者RBANS量表评分比较（n=80，±s）

表2　两组患者RBANS量表评分比较（n=80，±s）

组别　　即时记忆　　视觉广度　　言语功能　　注意力　　延迟记忆　　总分病例组　83.22±14.75　79.83±11.87　94.97±10.50　96.46±13.54　91.03±10.56　87.45±7.71对照组　94.08±13.29　83.16±11.74　103.73±9.04　119.05±10.69　96.10±7.12　95.15±5.13 t值　4.89　1.78　0.35　0.22　3.55　7.43 P值　0.000　0.077　0.000　0.048　0.001　0.000

表3　2型糖尿病患者高、低IDE活性组RBANS量表评分比较（n=80，±s）

表3　2型糖尿病患者高、低IDE活性组RBANS量表评分比较（n=80，±s）

组别　　即时记忆　　视觉广度　　言语功能　　注意力　　延迟记忆　　总分高IDE活性组　88.050±14.702　84.100±11.484　98.675±8.413　101.625±12.437　95.025±8.922　91.700±7.390 低IDE活性组　78.400±13.308　75.575±10.800　91.275±11.160　91.300±12.744　87.050±10.667　83.200±5.383 t值　3.08　3.42　3.35　0.92　0.23　0.03 P值　0.003　0.001　0.001　0.000　0.001　0.000

表4　2型糖尿病患者IDE活性与一般资料的相关性

表5　2型糖尿病患者RBANS量表评分与一般资料的相关性

3　讨论

2型糖尿病患者的发病率不断升高，预计该趋势将继续上升[6]。全国流行病学调查显示，我国糖尿病患病率已达9.7％，糖尿病前期患病率已高达15.5％[7]。越来越多的临床研究发现，糖尿病患者会出现认知功能障碍[8]，使其注意力、执行功能、精神运动速度等方面下降[9]。有研究报道，随着糖尿病病程的进展，轻度认知功能障碍会发展为痴呆[10]。本研究结果显示，T2DM患者RBANS量表即时记忆、言语功能、注意力、延迟记忆评分及总分降低，表明认知功能下降，与当前研究结果一致。

胰岛素降解酶是一种金属蛋白酶，在肝、脑、肌肉等组织中产生，位于细胞浆及过氧化物酶体中，在淋巴细胞、小胶质细胞的培养液以及某些细胞表面也能检测到[11]。IDE的主要功能是高度特异性地降解胰岛素，生成短肽和氨基酸，此外，其在脑中还可以减少β淀粉样蛋白产生。

研究表明，T2DM患者IDE活性水平下降[12]，本研究表明，T2DM患者血清IDE活性显著降低，并且IDE活性水平与IR呈负相关，目前Ho等[13]研究发现，高脂饮食导致的胰岛素抵抗与胰岛素降解酶的减少（活性水平降低）有关，但确切机制尚未阐明，可能与T2DM患者IDE基因突变有关，研究证实高胰岛素血症、高血糖、胰岛素抵抗等2型糖尿病表型可因IDE基因突变造成，机制为IDE功能改变，胰岛素的生物学作用及降解产生异常[14]。

胰岛素降解酶广泛存在，用Northern blot方法检测大鼠组织中rIDE mRNA水平发现，大脑、舌、及睾丸中IDE mRNA含量最高。有研究表明，阿尔茨海默病患者脑脊液或血清IDE活性水平下降[15]，并且IDE 对AD模型具有神经保护作用[16]，其机制为IDE拥有裂解β淀粉样蛋白和影响大脑中β淀粉样蛋白水平的功能，从而降低Aβ的毒性作用[17]。血清IDE水平降低与认知功能下降相关，在外源性补充IDE后，认知功能得到改善[16]。上述研究可以得出，IDE对认知具有保护作用。本研究结果显示，血清IDE活性降低与T2DM患者认知功能下降相关。此外还发现年龄、CRP、TG与认知功能损伤相关，与目前患者的衰老[18]、炎症反应[19]、血脂异常[20]参与T2DM认知功能损伤的结论一致。

总之，T2DM患者伴有认知功能下降、血清IDE活性降低，并且其IDE活性降低与认知功能下降相关。因此，对于存在T2DM认知功能障碍的患者，通过外源性补充适量的IDE，有可能改善该类患者的认知功能，为临床治疗T2DM认知功能障碍提供一条新思路。

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（申海菊编辑）

Association of activity of insulin degrading enzyme with cognitive dysfunction in type 2 diabetic patients*

Zhi-yue Zhang1, Hui Fang2, Yu-kai Li2, Geng-yin Wang2, Yi-jia Ma1, Ming-yue Qiu2, Xin-xin Zhang2, Hong-rui Zhang1, Yan-feng Zhen2, Cui-lin Zhang1, Ying Yang2, Ru-hua Guan1
(1.Graduate School, North China University of Science and Technology, Tangshan, Hebei 063009, China; 2.Department of Endocrinology, Tangshan Gongren Hospital, Tangshan, Hebei 063000, China)

Abstract:Objective To investigate the association of the activity of insulin degrading enzyme (IDE) with cognitive deficits in T2DM patients.Methods Eighty patients in Tangshan Gongren Hospital and 80 controls without T2DM from the Medical Examination Center between May 2015 and July 2015 were recruited.Thebook=1,ebook=58data on demographic characteristics (including gender, age, education, duration of illness and BMI) and clinical parameters (including FPG, FIN, HbA1c, TC, TG, LDL-C, HDL-C, hs-CRP and Hcy) were collected.IDE was measured by IDE Immunoca Pture Act.Cognitive performance was assessed by the Repeatable Battery for the Assessment of Neuropsychological Status (RBANS) which consists of five subtests including immediate memory, visuospatial constructional, language, attention and delayed memory; and the scores from the above five subtests are scaled together to create a total score.Difference in RBANS scores was compared between the T2DM group and control group.T2DM patients were divided into high-IDE-activity group and low-IDE-activity group according to the median level of IDE activity, and the difference in cognitive function was compared between the two groups.Results Serum FPG, HbA1c, TC, TG, LDL-C, hs-CRP, Hcy and HOMAIR levels, and BMI of the T2DM patients were higher than those of the controls; and duration of illness was longer and the activity of IDE were lower than that of the controls (P< 0.05).Age, gender, education, SBP, DBP and serum HDL-C were similar in both groups (P > 0.05).RBANS scores were lower in the T2DM patients than in the controls on the total score and all subtests (P< 0.05) expect for constructional of RBANS.In the T2DM patients, immediate memory, visuospatial/constructional, language, attention, delayed memory and total score of the patients with high IDE were higher than those of the patients with low IDE(P< 0.01).Stepwise regression analysis showed that the activity of IDE inversely correlated with IR; and the activity of IDE positively correlated with immediate memory, visuospatial/constructional, language, attention, delayed memory and total score in the T2DM patients (P< 0.01).Conclusions Decreased activity of IDE may be one of the risk factors of cognitive deficits in T2DM patients.

Keywords:insulin degrading enzyme; type 2 diabetes mellitus; cognition

[通信作者]房辉，E-mail：fanghui@medmail.com.cn；Tel：0315-3722505

*基金项目：河北省自然科学基金（No：H2015105083）

收稿日期：2015-09-21

文章编号：1005-8982（2016）01-0052-05

中图分类号：R587.1

文献标识码：A