小剂量长疗程补充α-骨化醇对2型糖尿病患者胰岛β细胞功能和糖脂代谢及抗炎作用影响的随机对照研究

陈宽林，卓铁军，王 健，梅 青



·论著·

小剂量长疗程补充α-骨化醇对2型糖尿病患者胰岛β细胞功能和糖脂代谢及抗炎作用影响的随机对照研究

陈宽林，卓铁军，王 健，梅 青

211800江苏省南京市，江苏建康职业学院全科医学教研室(陈宽林)；江苏省老年医院(卓铁军)；南京市红花社区卫生服务中心(王健)；南京市秦虹社区卫生服务中心(梅青)

【摘要】目的维生素D被认为在2型糖尿病(T2DM)患者的发病及糖代谢过程中发挥重要作用，本研究旨在观察小剂量长疗程补充α-骨化醇对T2DM患者胰岛细胞功能、胰岛素抵抗、糖脂代谢以及抗炎作用的影响。方法选取2011年2月—2013年10月于江苏省老年医院就诊的T2DM患者92例为研究对象。根据性别相同，年龄、病程相近原则，将患者随机分为治疗组和对照组，各46例。两组患者均接受口服降糖药物治疗，治疗组添加α-骨化醇0.25 μg，1次/d，口服；对照组添加安慰剂(膳食纤维)0.25 μg，1次/d，口服。干预措施持续18个月，对患者和研究实施者采用盲法。检测基线及干预3、6、12、18个月时血清维生素D、C肽、空腹胰岛素、糖化血红蛋白(HbA1c)、极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、脂蛋白a〔Lp(a)〕、血钙、血磷、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、同型半胱氨酸(Hcy)水平。结果基线时，两组体质指数(BMI)、维生素D、C肽、稳态胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、HOMA-β细胞功能指数、HbA1c、VLDL-C、LDL-C、Lp(a)、血钙、血磷、hs-CRP、Hcy水平比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。干预3个月时，治疗组HOMA-IR低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。干预6个月时，治疗组C肽水平、HOMA-β细胞功能指数高于对照组，HOMA-IR、hs-CRP水平低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。干预12个月时，治疗组C肽水平、HOMA-β细胞功能指数高于对照组，HOMA-IR、HbA1c、VLDL-C、LDL-C、hs-CRP、Hcy水平低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。干预18个月时，治疗组C肽、HOMA-β细胞功能指数高于对照组，HOMA-IR、HbA1c、VLDL-C、LDL-C、hs-CRP、Hcy水平低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。结论小剂量长疗程补充α-骨化醇有助于促进T2DM患者胰岛素分泌，改善胰岛β细胞功能、胰岛素抵抗及糖脂代谢，降低炎性因子水平。

【关键词】糖尿病，2型；骨化醇类；胰岛素抵抗；超敏C反应蛋白；同型半胱氨酸

陈宽林，卓铁军，王健，等.小剂量长疗程补充α-骨化醇对2型糖尿病患者胰岛β细胞功能和糖脂代谢及抗炎作用影响的随机对照研究[J].中国全科医学，2016，19(20)：2385-2390.[www.chinagp.net]

CHEN K L，ZHUO T J，WANG J，et al.Effect of small-dose and long-term supplement of α-calciferol on the islet-β cell function and glucolipid metabolism and anti-inflammatory action of type 2 diabetes patients:a randomized controlled trial[J].Chinese General Practice，2016，19(20)：2385-2390.

糖尿病患者广泛伴有维生素D缺乏[1]，维生素D对胰岛素释放以及糖耐量维持具有重要作用。研究显示，维生素D缺乏的大鼠糖耐量受损，而维生素D缺乏的2型糖尿病(T2DM)患者对外源性胰岛素的反应能力下降，上述缺陷可通过补充维生素D得到纠正[2-3]。本研究通过双盲设计的随机对照试验，探讨α-骨化醇对胰岛素β细胞功能、胰岛素抵抗、糖脂代谢及抗炎作用的影响，为改善T2DM患者胰岛素释放和糖耐量维持提供参考。

1对象与方法

1.1纳入与排除标准纳入标准：符合1999年WHO关于T2DM的诊断标准：空腹血糖≥7.0 mmol/L，餐后2 h血糖≥11.1 mmol/L[4]。排除有心血管疾病史(包括冠状动脉、脑血管或外周血管系统临床动脉硬化事件)、肝肾功能异常、矿物补充、服用降脂药物及骨质疏松症者。

1.2研究对象选取2011年2月—2013年10月于江苏省老年医院就诊的T2DM患者92例为研究对象，其中男42例，女50例；年龄53～69岁，平均年龄(63.7±4.2岁)；病程8～15年。根据性别相同，年龄、病程相近原则，将患者随机分为对照组和治疗组，各46例。

1.3方法

1.3.1干预措施两组患者均接受口服降糖药物治疗(33例应用阿卡波糖联合二甲双胍，32例应用二甲双胍联合格列吡嗪，15例应用阿卡波糖，12例应用格列美脲)。治疗组在口服降糖药物外，添加α-骨化醇(Teva Pharmaceutical Industries Limited,以色列)0.25 μg，1次/d，口服；对照组添加安慰剂(膳食纤维，Merck pharmaceutical co.,LTD.,德国)0.25 μg，1次/d，口服。干预措施持续18个月，对患者和研究实施者采用盲法。

1.3.2观察指标采集基线及干预3、6、12、18个月时卧位空腹血标本备检。血清维生素D水平采用液相色谱-质谱法(API4000/Agilent 1200 HPLC/HTC PAL System,AB SCIEX,美国)检测；血清C肽及空腹胰岛素水平采用化学发光法 (Light Emitting Device E170,瑞士)检测；糖化血红蛋白(HbA1c)水平采用高效液相色谱法(HLC-723G7，日本东巢公司)检测；空腹血糖、极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、脂蛋白〔Lp(a)〕、血钙及血磷水平采用全自动生化分析仪 (Roche P800 automatic biochemical analyzer,瑞士)检测；血清超敏C反应蛋白(hs-CRP)水平采用免疫散射比浊法(Roche P800 automatic biochemical analyzer,瑞士)检测；同型半胱氨酸(Hcy)水平采用酶联免疫吸附试验法(DG3022A酶联免疫检测仪，德国)检测。稳态胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)=空腹胰岛素×空腹血糖/22.5，HOMA-β细胞功能指数(%)=20×空腹胰岛素/(空腹血糖-3.5)。

2结果

2.1基线资料比较两组年龄、病程及基线体质指数(BMI)、维生素D、C肽、HOMA-IR、HOMA-β细胞功能指数、HbA1c、VLDL-C、LDL-C、Lp(a)、血钙、血磷、hs-CRP、Hcy水平比较，差异均无统计学意义(P>0.05，见表1)。

2.2干预3个月时观察指标比较干预3个月时，治疗组HOMA-IR低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；余观察指标比较，差异均无统计学意义(P>0.05,见表2)。

2.3干预6个月时观察指标比较干预6个月时，治疗组C肽水平、HOMA-β细胞功能指数高于对照组，HOMA-IR、hs-CRP水平低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)；余观察指标比较，差异均无统计学意义(P>0.05,见表3)。

表1　基线时两组指标比较±s)

注：BMI=体质指数，HOMA-IR=稳态胰岛素抵抗指数，HbA1c=糖化血红蛋白，VLDL-C=极低密度脂蛋白胆固醇，LDL-C=低密度脂蛋白胆固醇，Lp(a)=脂蛋白a，hs-CRP=超敏C反应蛋白，Hcy=同型半胱氨酸

表2　干预3个月时两组观察指标比较±s)

表3　干预6个月时两组观察指标比较±s)

2.4干预12个月时观察指标比较干预12个月时，治疗组C肽水平、HOMA-β细胞功能指数高于对照组，HOMA-IR、HbA1c、VLDL-C、LDL-C、hs-CRP、Hcy水平低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)；余观察指标比较，差异均无统计学意义(P>0.05,见表4)。

2.5干预18个月时观察指标比较干预18个月时，治疗组C肽水平、HOMA-β细胞功能指数高于对照组，HOMA-IR、HbA1c、VLDL-C、LDL-C、hs-CRP、Hcy水平低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)；余观察指标比较，差异均无统计学意义(P>0.05,见表5)。

3讨论

本研究结果显示，干预6个月时，治疗组C肽水平、HOMA-β细胞功能指数及HOMA-IR均优于对照组，表明α-骨化醇能够促进T2DM患者胰岛素分泌、改善胰岛素抵抗功能。维生素D的经典作用在于维持骨矿物和骨重建稳态[5]，上述作用通过促进肠道对钙的摄取、促进肾脏对钙重摄取以及抑制钙排泄完成[6]。有研究发现，维生素D除调节骨代谢及骨重建外，尚与T2DM相关：在链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠1,25-(OH)2D及维生素D结合蛋白水平均下降[7]，维生素D的缺乏导致胰岛素分泌减少而胰高血糖素分泌并不受影响[8]，胆骨化醇能够降低实验性Wistar糖尿病大鼠血糖水平[9]，补充维生素D能够改善轻微T2DM或维生素D缺乏的非糖尿病人群口服糖耐量试验时的胰岛素分泌[10]，而亚理想水平维生素D的补充也能显著改善HOMA-β细胞功能指数。研究发现，维生素D通过与其受体结合而保护胰岛β细胞免于凋亡及胰岛素分泌受损[1,11]，通过调节血钙水平以及直接作用于胰岛β细胞而改善β细胞功能[1]。

hs-CRP以及诸如肿瘤坏死因子α、肿瘤坏死因子β水平均在T2DM发病前已升高，因而被认为是糖尿病发病的贡献者[12]。作为急性炎症时相蛋白，hs-CRP水平在已确诊的糖尿病及糖耐量受损的人群中已升高[12]，其水平与外周动脉病变发展相关且被认为是血管内皮细胞功能损伤的标志物[13]。维生素D则可降低诸如白介素2、白介素6、白介素12、干扰素、肿瘤坏死因子α及肿瘤坏死因子β等炎性因子的产生[14-15]。本研究结果显示，干预6个月时，小剂量补充α-骨化醇能够降低T2DM患者血清hs-CRP水平。作为一种独立的炎性因子，1型糖尿病或T2DM患者Hcy水平均升高，并与大血管病变有关[16]，同时也被认为是判断及监测早期糖尿病肾病[17]及其进展的敏感生物标志物之一[18]。本研究结果显示，干预12个月时，小剂量补充α-骨化醇能够降低T2DM患者血清Hcy水平，但尚不清楚上述结果与α-骨化醇的直接作用有关或与其改善胰岛β细胞功能及代谢有关。总之，α-骨化醇对T2DM患者hs-CRP以及Hcy水平的调节作用有助于防止糖尿病慢性并发症的发生。

表4　干预12个月时两组观察指标比较±s)

表5　干预18个月时两组观察指标比较±s)

本研究表明，小剂量长疗程补充α-骨化醇能够显著改善T2DM患者的脂质代谢。维生素D对脂质代谢的作用存在于多个方面：通过维生素D受体依赖的方式刺激脂肪组织瘦素的产生[18]，在缺乏维生素D受体的大鼠瘦素的表达及分泌均降低[19]；抑制成脂转录因子及脂质聚集[20]；通过激活凋亡分子靶点诱导成熟脂肪细胞凋亡[21]。

同时，本研究结果与部分研究相左。一项来自丹麦的研究显示，维生素D水平的改善并未改善T2DM患者胰岛素抵抗、血压、炎症或HbA1c，但仍可以增加胰岛素分泌[22]。来自挪威的临床研究结果揭示，对T2DM患者及血清维生素D水平不足的健康人群补充维生素D并不能改善胰岛素分泌、胰岛素敏感性或脂质代谢[23]。而针对拉丁裔和非洲裔美国T2DM患者的临床研究表明，补充维生素D对胰岛素分泌、胰岛素敏感性、糖尿病进展毫无益处[24]。产生上述相左的临床研究结果提示，补充维生素D对T2DM的作用可能存在种族差异。

综上所述，小剂量长疗程补充α-骨化醇有助于促进T2DM患者胰岛素分泌，改善胰岛β细胞功能、胰岛素抵抗及糖脂代谢，降低炎性因子水平，具有一定的推广价值。然而，其对T2DM患者胰岛素分泌、胰岛素敏感性及炎性反应的影响可能存在种族差异，具体机制尚需进一步研究探索。

作者贡献：陈宽林进行课题设计与实施、资料收集整理、撰写论文、成文并对文章负责；卓铁军、王健、梅青进行课题实施、评估、资料收集；陈宽林进行质量控制及审校。

本文无利益冲突。

参考文献

[2]NORMAN A W,FRANKEL J B,HELDT A M,et al.Vitamin D deficiency inhibits pancreatic secretions of insulin[J].Science，1980，209(4458):823-825.

[3]VON HURST P R,STONEHOUSE W,COAD J.Vitamin D supplementation reduces insulin resistance in South Asian women living in New Zealand who are insulin resistant and vitamin D deficient-a randomised,placebo-controlled trial[J].Br J Nutr,2010,103(4):549-555.

[4] World Health Organization.Definition,diagnosis and classification of diabetes mellitus and its complications[EB/OL].[2010-12-10].https://www.staff.ncl.ac.uk/philip.home/who_dmg.pdf.

[5]ZITTERMANN A.Vitamin D in preventive medicine:are we ignoring the evidence?[J].Br J Nutr,2003,89(5):552-572.

[6]DELUCA H F,CANTORNA M T.Vitamin D:its role and uses in immunology[J].FASEB J,2001,15(14):2579-2585.

[7]NYOMBA B L,BOUILLON R,LISSENS W,et al.1,25-Dihydroxyvitamin D and vitamin D-binding protein are both reduced in streptozotocin-diabetic rats[J].Endocrinology,1985,116(6):2483-2488.

[8]KADOWAKI S,NORMAN A W.Dietary vitamin D is essential for normal insulin secretion from the perfused rat pancreas[J].J Clin Invest,1984,73(3):759-766.

[9]DE SOUZA SANTOS R,VIANNA L M.Effect of cholecalciferol supplementationation on blood glucose in an experimental model of type 2 diabetes mellitus in spontaneously hypertensive rats and Wistar rats[J].Clin Chim Acta,2005,358(1/2):146-150.

[10]CHIU K C,CHU A,GO V L,et al.Hypovitaminosis D is associated with insulin resistance and beta cell dysfunction[J].Am J Clin Nutr,2004,79(5):820-825.

[11]王安平，李霞，赵晨，等.1α,25二羟维生素D3对胰岛β细胞的保护作用及其机制探讨[J].中华医学杂志,2012,92(10):695-699.

WANG A P,LI X，ZHAO C，et al.1α,25(OH)2D3protects pancreatic β-cell line from cytokine-induced apoptosis and impaired insulin secretion[J].National Medical Journal of China,2012,92(10):695-699.

[12]MCMILLAN D E.Increased levels of acute-phase serum proteins in diabetes[J].Metabolism,1989,38(11):1042-1046.

[13]BOSEVSKI M,BOSEVSKA G,STOJANOVSKA L.Influence of fibrinogen and C-RP on progression of peripheral arterial disease in type 2 diabetes:a preliminary report[J].Cardiovasc Diabetol,2013(12):29.

[14]MAURICIO D,MANDRUP-POULSEN T,NERUP J.Vitamin D analogues in insulin-dependent diabetes mellitus and other autoimmune diseases:a therapeutic perspective[J].Diabetes Metab Rev,1996,12(1):57-68.

[15]LEMIRE J M.Immunomodulatory actions of 1,25-dihydroxyvitamin D3[J].J Steroid Biochem Mol Biol,1995,53(1/2/3/4/5/6):599-602.

[16]ARAKI A,SAKO Y,ITO H.Plasma homocysteine concentrations in Japanese subjects with non-insulin-dependent diabetes mellitus:effect of parenteral methylcobalamin treatment[J].Atherosclerosis，1993，103(2):149-157.

[17]ALVAREZ B,YUGUEROS X,FERNNDEZ E,et al.Relationship between plasma homocysteine and the morphological and immunohistochemical study of carotid plaques in subjects with carotid stenosis over 70%[J].Ann Vasc Surg，2012，26(4):500-505.

[18]WANG T,WANG Q,WANG Z,et al.Diagnostic value of the combined measurement of serum hcy,serum cys C,and urinary microalbumin in type 2 diabetes mellitus with early complicating diabetic nephropathy[J/OL].ISRN Endocrinol，2013，2013：407452.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3789395/.DOI:10.1155/2013/407452.

[19]KONG J,CHEN Y,ZHU G,et al.1,25-Dihydroxyvitamin D3up-regulates leptin expression in mouse adipose tissue[J].J Endocrinol,2013,216(2):265-271.

[20]DING C,GAO D,WILDING J,et al.Vitamin D signalling in adipose tissue[J].Br J Nutr,2012,108(11):1915-1923.

[21]SERGEEV I N.1,25-Dihydroxyvitamin D3decreases Ca2+-mediated apoptosis in adipocytes via activation of calpain and caspase-12[J].Biochem Biophys Res Commun,2009,384(1):18-21.

[22]KAMPMANN U,MOSEKILDE L,JUHL C,et al.Effects of 12 weeks high dose vitamin D3treatment on insulin sensitivity,beta cell function,and metabolicmarkers in patients with type 2 diabetes and vitamin D insufficiency——a double-blind,randomized,placebo-controlled trial[J].Metabolism,2014,63(9):1115-1124.

[23]GRIMNES G,FIGENSCHAU Y,ALMÅS B,et al.Vitamin D,insulin secretion,sensitivity,and lipids:results from a case-control study and a randomized controlled trial using hyperglycemic clamp technique[J].Diabetes,2011,60(11):2748-2757.

[24]DAVIDSON M B,DURAN P,LEE M L,et al.High-dose vitamin D supplementation in people with prediabetes and hypovitaminosis D[J].Diabetes Care,2013,36(2):260-266.

(本文编辑：吴立波)

Effect of Small-dose and Long-term Supplement of α-calciferol on the Islet-β Cell Function and Glucolipid Metabolism and Anti-inflammatory Action of Type 2 Diabetes Patients:A Randomized Controlled Trial

CHENKuan-lin，ZHUOTie-jun，WANGJian，etal.

GeneralMedicineTeachingandResearchSection,JiangsuJiankangVocationalCollege,Nanjing210029,China

【Abstract】ObjectiveVitamin D is thought to play an important role in the pathogenesis and glycometabolism of type 2 diabetes patients.In the study,we observed the effect of small-dose and long-term supplement of α-calciferol supplement on the islet-β cell function,insulin resistance,glucolipid metabolism and anti-inflammatory action of type 2 diabetes patients.MethodsFrom February 2011 to October 2013,we enrolled 92 T2DM patients who received treatment in the Geratic Hospital of Jiangsu Province.According to the principle of same gender,similar age and the course of disease,the patients were divided into treatment group and control group,with 46 patients in each group.The two groups both received orally-taken hypoglycemic agent;treatment group was orally given 0.25 μg α-calciferol by one time per day,and control group was orally given 0.25 μg placebo (dietary fiber) by one time per day.The intervention was given for 18 months continuously,and the double blind method was employed on the research subjects and research conductors.At baseline and after intervention for 3,6,12,18 months,fasting blood samples were taken,and the levels of vitamin D,C-peptide,fasting insulin,HbA1c,VLDL-C,LDL-C,Lp(a),serum calcium,serum phosphate,hs-CRP and Hcy were detected.ResultsAt baseline,no differences between the two groups were observed in BMI,vitamin D,C-peptide,HOMA-IR,HOMA-β cell function indexes,HbA1c,VLDL-C,LDL-C,Lp(a),serum calcium,serum phosphate,hs-CRP and Hcy levels(P>0.05).After intervention for 3 months,treatment group was lower in HOMA-IR than control group(P<0.05).After intervention for 6 months,treatment group was higher in C-peptide levels and HOMA-β cell function indexes and lower in HOMA-IR and hs-CRP levels than control group(P<0.05).After intervention for 12 months,treatment group was higher in C-peptide levels and HOMA-β cell function indexes and lower in HOMA-IR,HbA1c,VLDL-C,LDL-C,hs-CRP and Hcy levels than control group(P<0.05).After intervention for 18 months,treatment group was higher in C-peptide level and HOMA-βcell function indexes and lower in HOMA-IR,HbA1c,VLDL-C,LDL-C,hs-CRP and Hcy levels than control group(P<0.05).ConclusionSmall-dose and long-term supplement of α-calciferol can faciliate the insulin secretion of T2DM patients,improve islet-β cell function,insulin resistance and glucolipid metabolism,and lower inflammatory factor level.

【Key words】Diabetes,type 2;Ergocalciferols； Insulin resistance； Hyper-sensitive C-reactive protein； Homocysteine

通信作者：陈宽林，211800江苏省南京市，江苏建康职业学院全科医学教研室；E-mail：53972178@qq.com

【中图分类号】R 587.1

【文献标识码】A

DOI：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.20.005

(收稿日期：2015-10-21；修回日期：2016-06-02)