代谢正常肥胖人群中K lotho蛋白与氧化应激相关性研究

韩艳平，王佑民

代谢正常肥胖人群中K lotho蛋白与氧化应激相关性研究

韩艳平1，王佑民2

目的 探讨代谢正常肥胖（MHO）人群中抗衰老蛋白（Klotho蛋白）与氧化应激的相关性。方法 选择的资料，共180例纳入研究，其中正常组60例、MHO组60例、肥胖伴代谢综合征组60例，记录测量对象空腹血糖（FBG）、餐后2 h血糖（2 hBG）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白-胆固醇（HDL-C）、收缩压、舒张压、腰围、身高、体重、体质指数（BMI），ELISA法测定血清丙二醛（MDA）的含量，血清超氧化物歧化酶（SOD）、总抗氧化能力（TAOC）的活性及 Klotho蛋白水平。采用协方差分析校正其他影响因素比较各组间临床生化指标、氧化应激水平及Klotho蛋白水平的差异，Pearson相关分析和多元逐步回归分析了解Klotho蛋白水平与氧化应激的相关性。结果 与正常组比较，MHO组和肥胖伴代谢综合征组MDA含量均升高（P＜0.05），TAOC、SOD、Klotho蛋白活性均降低（P＜0.05）。与MHO组比较，肥胖伴代谢综合征组血清TAOC、Klotho蛋白含量降低（P＜0.05）。经相关分析，Klotho蛋白与SOD、TAOC呈正相关性（r=0.654、0.557，P＜0.05），与腰围、BMI、2 hBG、FBG、收缩压呈负相关性（r=-0.182、-0.225、-0.221、-0.202、-0.188，P＜0.05），SOD、TAOC是Klotho蛋白的主要影响因素。结论 MHO人群存氧化-抗氧化紊乱状态，Klotho蛋白可能通过调节机体的氧化应激维持机体的正常代谢状态。

代谢正常肥胖；氧化应激；Klotho蛋白

网络出版时间：2016-4-19 11：04：48 网络出版地址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/34.1065.R.20160419.1104.030.html

随着人们对肥胖研究的深入，代谢正常肥胖（metabolically healthy obese，MHO）这一特殊亚群被提出。目前，MHO以肥胖且有高胰岛素敏感性为特征，无其他代谢异常［1］。当机体氧化与抗氧化系统失衡，氧自由基过量产生及其代谢产物过量积聚就出现了氧化应激。氧化应激参与了心血管疾病、代谢综合征（metabolic syndrome，MS）等疾病的病理过程。抗衰老蛋白（Klotho蛋白）基因是一组与衰老有关的基因，可通过调节维生素K和钙、磷代谢，保护心血管系统，影响机体免疫功能，减少氧化应激等多种途径对动脉硬化、骨质疏松等衰老及衰老相关性疾病进行调节［2］。该研究旨探讨MHO人群的氧化抗氧化状态及与 Klotho蛋白的相关性，为MHO人群的防治提供依据。

1　材料与方法

1.1病例资料 选择2011年1月～12月在安徽医科大学第一附属医院体检人群资料，共180例纳入研究，其中男90例，女90例，年龄35～83（53.61 ±10.22）岁，研究获得受试者的知情同意。其中正常组60例，MHO组60例，肥胖伴代谢综合征组60人，各组男女比例1∶1。

1.2入组标准 代谢综合征诊断标准：按照2007年《中国成人血脂异常防治指南》诊断标准［3］，即有以下3项或3项以上者：①腰围：男性＞90 cm，女性＞85 cm；②血三酰甘油（triglyceride，TG）≥1.70 mmol/L；③高密度脂蛋白-胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）＜1.04 mmol/L；④血压≥17.29/11.31 kPa；⑤ 空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）≥6.1 mmol/L或餐后2小时血糖（2 h blood glucose，2 hBG）≥7.8 mmol/L或有糖尿病史。肥胖伴代谢综合征组诊断标准：体质指数（body mass index，BMI）≥25.0 kg/m2且合并代谢综合征。正常组诊断标准：体重正常且未合并代谢指标异常者，即符合以下全部者：①体重正常：18.5 kg/m2≤BMI＜23.0 kg/m2；②腰围：男性≤90 cm，女性≤85 cm；③既往无高脂血症病史，未使用任何调脂药物，血TG＜1.70 mmol/L；④HDL-C≥1.04 mmol/L；⑤既往无高血压病病史，未使用任何降压药物，血压＜17.29/11.31 kPa；⑥既往无糖尿病病史，未使用任何降糖药物，FBG＜6.1 mmol/L，2 hBG＜7.8 mmol/ L。MHO组诊断标准［4-5］：肥胖且未合并代谢指标异常者，即符合以下全部者：①肥胖：BMI≥25.0 kg/m2；②既往无高脂血症病史，未使用任何调脂药物，血TG＜1.70mmol/L；③HDL-C≥1.04 mmol/L；④既往无高血压病病史，未使用任何降压药物，血压＜17.29/11.31 kPa；⑤既往无糖尿病病史，未使用任何降糖药物，FBG＜6.1 mmol/L，2 hBG＜7.8 mmol/L。

表1　各组间一般资料及临床生化指标比较

表1　各组间一般资料及临床生化指标比较

与正常组比较：**P＜0.01；与MHO组比较：##P＜0.01

指标正常组　MHO组肥胖伴代谢综合征组　F值11.825 BMI（kg/m2）　21.48±1.45　27.42±2.13**　27.43±2.36**　185.807腰围（cm）　76.59±5.87　94.21±5.93**　92.91±5.53**##　173.093收缩压（kPa）　15.05±1.35　15.38±1.36　19.60±2.54**##　114.303舒张压（kPa）　9.61±1.03　10.15±1.09　10.60±1.51**##　9.796 FBG（mmol/L）　5.07±0.38　5.03±0.40　7.19±2.71**##　36.301 2 hBG（mmol/L）　5.77±1.07　5.66±1.13　10.58±4.33**##　66.564 TG（mmol/L）　0.97±0.26　0.96±0.27　2.71±1.81**##　53.616 HDL-C（mmol/L）　1.32±0.26　1.39±0.28　1.13±0.27**##年龄（岁）　51.57±10.43　50.73±8.86　58.53±9.59**##15.013

1.3排除标准 排除代谢组分资料缺失、乙型肝炎标志物阳性、过量吸烟或饮酒、合并严重感染性疾病者，甲状腺功能亢进症、甲状腺功能减退及其他系统疾病，严重肝、肾、呼吸道、心脏疾病及恶性肿瘤者。

1.4方法 体检者一般指标如身高、体重、腰围、收缩压、舒张压分别由体检中心固定的3名医务人员进行检测，BMI=体重/身高（kg/m2）。血液及生化指标的检测：测定 TG、HDL-C、FBG、2 hBG，统一由瑞士罗氏公司的MODULP800全自动生化分析仪检测，由同一组专业检验室操作。血清丙二醛（malondialdehyde，MDA）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、总抗氧化能力（total antioxidation capacity，TAOC）、Klotho蛋白的测定：选用上海源叶生物科技有限公司提供的ELISA试剂盒，采用双抗体夹心法测定血清MDA、SOD、TAOC、Klotho蛋白水平。

1.5统计学处理 采用SPSS 17.0统计软件进行分析，计量资料以¯x±s表示；多样本均数比较采用单因素方差分析，采用协方差分析校正混杂因素的影响。各因素间的相关关系用Pearson相关分析和多元逐步回归分析。

2　结果

2.1一般资料及临床指标比较 3组间年龄比例差异有统计学意义，经协方差分析排除年龄的影响后，进行3组间临床及生化指标的比较。MHO组BMI、腰围均明显高于正常组（P＜0.01），与肥胖伴代谢综合征组比较差异无统计学意义。收缩压、舒张压、FBG、2 hBG、TG、HDL-C在MHO组及正常组差异无统计学意义，与肥胖伴代谢综合征组差异有统计学意义（P＜0.01）。见表1。

2.2机体血清氧化应激及抗氧化酶水平及K lotho蛋白水平 与正常组比较，MHO组MDA含量升高（P＜0.05），TAOC、SOD、Klotho蛋白活性降低（P＜0.05），肥胖伴代谢综合征组MDA升高（P＜0.01），TAOC、SOD、Klotho蛋白降低（P＜0.05，P＜0.01）。与MHO组比较，肥胖伴代谢综合征组TAOC、Klotho蛋白活性降低（P＜0.05），MDA、SOD在两组间差异无统计学意义。见表2。

表2　各组血清MDA、SOD、TAOC、K lotho蛋白水平比较

表2　各组血清MDA、SOD、TAOC、K lotho蛋白水平比较

与正常组比较：*P＜0.05，**P＜0.01；与MHO组比较：#P＜0.05

指标正常组　MHO组肥胖伴代谢综合征组　F值MDA（pg/ml）　2.30±1.22　2.99±1.73*　3.26±1.27**7.309 SOD（mU/L）　86.25±26.00 77.36±23.71*71.77±21.08*　5.709 TAOC（U/ml）　4.45±1.66　4.08±1.74*　3.23±1.60**#　8.398 Klotho（U/L）　50.49±14.97 46.75±16.66*39.08±15.72**#8.135

2.3Pearson相关分析 血清Klotho蛋白与SOD、TAOC呈正相关性（r=0.654、0.557，P＜0.05），与腰围、BMI、2 hBG、FBG、收缩压呈负相关性（r=-0.182、-0.225、-0.221、-0.202、-0.188，P＜0. 05），MDA与BMI、腰围、TG、收缩压呈正相关性（r= 0.223、0.261、0.194、0.170，P＜0.05）。SOD与TAOC成正相关性（r=0.586，P＜0.05），与腰围、BMI、2 hBG、收缩压呈负相关性（r=-0.191、-0.200、-0.158、-0.175，P＜0.05）。TAOC与2 hBG、FBG、收缩压呈负相关性（r=-0.252、-0.182、-0.243，P＜0.05）。

2.4多元逐步回归分析 运用多元逐步回归分析，对性别、年龄、腰围、BMI、2 hBG、FBG、收缩压、舒张压、TG、HDL-C和血清Klotho蛋白、MDA、SOD、TAOC进行分析，见表3～6。

表3　K lotho蛋白与各因素的多元逐步回归分析

表4　MDA与各因素的多元逐步回归分析

表5　SOD与各因素的多元逐步回归分析

表6　TAOC与各因素的多元逐步回归分析

3　讨论

肥胖已成为威胁人类健康的世界性公共卫生问题。MHO这一特殊肥胖亚群逐渐引起人们的关注，MHO个体肥胖但代谢指标处于正常范围，是否有特殊的保护机制能长期处于代谢正常状态，还是肥胖早期尚未发展到代谢异常状态与其体内的氧化应激状态密切相关。近年来，研究［6］提示 Klotho蛋白有抗氧化的作用，那么，探讨代谢正常肥胖人群中氧化应激的状态及与Klotho蛋白的相关性对于MHO亚群的发生代谢异常风险的预测及其治疗有重大意义。

Hwang et al［7］发现中国台湾MHO个体较正常人有较高的糖尿病及高血压的发生风险，MHO并不是无害的健康状态。但是 Karelis et al［8］发现MHO有较高的胰岛素敏感性，在炎症因子谱、体脂分布、发生心血管疾病的风险及减重疗效上均与代谢异常的“高危”肥胖明显不同。本研究结果显示MHO组收缩压、舒张压、FBG、2 hBG、TG、HDL-C与正常组差异无统计学意义，与肥胖伴代谢综合征组差异有统计学意义。

研究［9］显示肥胖与氧化应激之间存在明显的正相关性，肥胖可能通过多种途径介导氧化应激。在本研究中，与正常组比较，MHO组MDA明显升高，SOD、TAOC明显降低，虽然MHO组与肥胖伴代谢综合征组MDA、SOD差异无统计学意义，但肥胖伴代谢综合征组总体抗氧化能力还是降低的，说明MHO虽然血糖、血压、血脂处于正常范围，但可能是介于正常体重正常代谢与MS之间的状态，属于肥胖早期，尚未出现代谢异常状态，已经处于氧化抗氧化系统失衡状态。Pearson相关分析表明MDA与BMI、腰围、TG、收缩压呈正相关性，SOD与BMI、腰围呈负相关性；多元回归分析显示腰围、TG是MDA的危险因素，所以对于MHO患者，及时的减重至关重要，可能有助于机体保持正常代谢状态。研究［10-11］提示MHO人群氧化应激水平较正常人群高，抗氧化水平较正常人群降低，与本研究结论一致。而Brown et al［12］发现MHO人群与正常人群比较，脂质过氧化物水平升高，SOD差异无统计学意义，可能与研究对象处于不同的肥胖水平及个体差异有关。

Klotho基因主要在肾脏和脑组织中表达，可通过多种途径发挥抗氧化作用，如促进多种抗氧化基因如过氧化氢酶、SOD等的表达，进而发挥抗氧化的作用［6］。Klotho蛋白有抗氧化的作用的同时，氧化应激也可通过多种途径下调Klotho基因的表达。研究［13-14］表明，Klotho蛋白在糖尿病、高血压、肾脏病等疾病中含量明显降低，而氧化应激在这些疾病的发生发展中起着重要的作用。Amitani et al［15］发现Klotho蛋白在肥胖人群中较正常人群中减低。本资料显示，与正常组比较，Klotho蛋白在MHO组及肥胖伴代谢综合征组明显降低，且与腰围、BMI、2 hBG、FBG、收缩压呈负相关性，与上述研究结论一致。随着氧化应激程度的加重及机体抗氧化能力的减弱，Klotho蛋白的水平逐渐降低，可能与氧化应激水平的升高抑制Klotho基因的表达有关。

综上所述，代谢正常肥胖人群存在氧化抗氧化紊乱状态，对于肥胖人群来说，减重对预防和治疗代谢异常性疾病有着重要意义。Klotho蛋白可能通过调节机体的氧化应激维持机体的正常代谢状态，随着人们对Klotho蛋白研究的不断深入，Klotho蛋白有望成为治疗及预防肥胖及代谢异常疾病的新靶点。

［1］ Primeau V，Coderre L，Karelis A D，et al.Characterizing the profile of obese patients who are metabolically healthy［J］.Int J Obes（Lond），2011，35（7）：971-81.

［2］ Kuro-o M.Klotho in health and disease［J］.Curr Opin Nephrol Hypertens，2012，21（4）：362-8.

［3］ 中国成人血脂异常防治指南制订联合委员会.中国成人血脂异常防治指南［J］.中华心血管病杂志，2007，35（5）：390-419.

［4］ Meigs JB，Wilson PW，Fox C S，etal.Bodymass index，metabolic syndrome，and risk of type 2 diabetes or cardiovascular disease［J］.JClin Endocrinol Metab，2006，91（8）：2906-12.

［5］ Lee K.Metabolically obese but normal weight（MONW）and metabolically healthy but obese（MHO）phenotypes in Koreans：characteristics and health behaviors［J］.Asia Pac JClin Nutr，2009，18（2）：280-4.

［6］ Mitobe M，Yoshida T，Sugiura H，et al.Oxidative stress decreases klotho expression in a mouse kidney cell line［J］.Nephron Exp Nephrol，2005，101（2）：e67-74.

［7］ Hwang L C，Bai C H，Sun C A，et al.Prevalence ofmetabolically healthy obesity and its impacts on incidences of hypertension，diabetes and themetabolic syndrome in Taiwan［J］.Asia Pac JClin Nutr，2012，21（2）：227-33.

［8］ Karelis A D，Faraj M，Bastard JP，et al.Themetabolically healthy but obese individual presents a favorable inflammation profile［J］. JClin Endocrinol Metab，2005，90（7）：4145-50.

［9］ Keaney JF Jr，Larson M G，Vasan R S，et al.Obesity and systemic oxidative stress：clinical correlates of oxidative stress in the Framingham Study［J］.Aeterioscler Thromb Vasc Biol，2003，23（3）：434-9.

［10］沈兴平，邹森彪，吴豪杰，等.肥胖患者氧化应激和脂肪细胞因子变化［J］.细胞与分子免疫学杂志，2008，24（7）：721-3，6.

［11］Kim M，Paik JK，Kang R，et al.Increased oxidative stress in normal-weight postmenopausal women with metabolic syndrome compared withmetabolically healthy overweight/obese individuals［J］. Metabolism，2013，62（4）：554-60.

［12］Brown L A，Kerr C J，Whiting P，et al.Oxidant stress in healthy normal-weight，overweight，and obese individuals［J］.Obesity（Silver Spring），2009，17（3）：460-6.

［13］Hu M C，Kuro-o M，Moe O W.Renal and extrarenal actions of klotho［J］.Semin Nephrol，2013，33（2）：118-29.

［14］Liu J J，Liu S，Morgenthaler N G，et al.Association of plasma solubleα-klotho with pro-endothelin-1 in patients with type 2 diabetes［J］.Atherosclerosis，2014，233（2）：415-8.

［15］Amitani M，Asakawa A，Amitani H，et al.Plasma klotho levels decrease in both anorexia nervosa and obesity［J］.Nutrition，2013，29（9）：1106-9.

Association between serum K lotho and oxidative stress in metabolically healthy obese individuals

Han Yanping1，Wang Youmin2
（1The Second Clinical Medical College of Anhui Medical University，Hefei 230032；2Dept of Endocrinology，The First Affiliated Hospital of AnhuiMedical University，Hefei 230022）

Objective To investigate the association between serum Klotho and oxidative stress in metabolically healthy obese individuals.Methods 180 physicalexamination subjectswere investigated.They were devided into 3 groups：60 cases of normal weight and metabolic normality，60 cases ofmetabolically healthy but obese（MHO），60 cases of obesity with metabolic syndrome.Fasting blood glucose（FBG），2 h blood glucose（2 hBG），triglyceride（TG），high densitylipoprotein cholesterol（HDL-C），systolic blood pressure，diastolic blood pressure，body height，body weight，waist circumference，bodymass index（BMI）were recorded.Malondialdehyde（MDA），superoxide dismutase（SOD），total antioxidation capacity（TAOC），Klotho were detected by ELISA.The difference of clinical parameters，metabolic parameters，oxidative stress and Klotho among these three groups was compared by themethods of covariance analysis.Regression analysis and pearson correlation were used to evaluate the relationship of Klotho with oxidative stress.Results Compared with the control group，TAOC，SOD，Klothowere decreased significantly while MDA elevated significantly in both MHO group and obesity withmetabolic syndrome group（P＜0.05）.Compared with MHO group，TAOC，Klotho were significantly lower in obesity with metabolic syndrome（P＜0.05）. Klotho protein was significantly positively associated with SOD，TAOC，negatively associated with waist circumference，BMI，FBG，2 hBG（r=-0.182，-0.225，-0.221，-0.202，-0.188，P＜0.05）.SOD，TAOC were determinants for Klotho.Conclusion The balancebetween oxidative and antioxidative system is disturbed in subjects with MHO.Klotho protein maymaintain the normalmetabolism of thebody by regulating the oxidative stress.

metabolically healthy obese；oxidative stress；Klotho protein

R 589.2

A

1000-1492（2016）05-0678-04

2016-03-04接收

安徽省科技攻关项目（编号：1206c0805034）

1安徽医科大学第二临床学院，合肥 230032

2安徽医科大学第一附属医院内分泌科、安徽省内分泌代谢病省级实验室，合肥 230022

韩艳平，女，硕士研究生；

王佑民，男，教授，主任医师，博士生导师，责任作者，E-mail：youminwang@21cn.com