棕色脂肪组织在不同肾上腺肿瘤周围脂肪组织中的表达及意义

成　康，余忠伟，曹万里，黄宝星，宿恒川，孙福康

(上海交通大学医学院附属瑞金医院泌尿外科，上海　200025)



·基础研究·

棕色脂肪组织在不同肾上腺肿瘤周围脂肪组织中的表达及意义

成康，余忠伟，曹万里，黄宝星，宿恒川，孙福康

(上海交通大学医学院附属瑞金医院泌尿外科，上海200025)

目的观察棕色脂肪组织在不同肾上腺肿瘤周围脂肪组织中的表达差异及其与患者代谢风险之间的联系。方法62例行肾上腺肿瘤切除术的患者(25例醛固酮腺瘤，13例柯兴腺瘤，15例无功能腺瘤,9例嗜铬细胞瘤)和12例在我院行肾切除术的患者被纳入本研究。通过测定肾上腺周围脂肪中解耦连蛋白1的表达量来确定棕色脂肪组织的含量。收集血醛固酮，24h尿皮质醇以及其他临床指标的数据以研究过度分泌的肾上腺皮质激素对肾上腺周围棕色脂肪组织的表达的影响。结果醛固酮腺瘤组的棕色脂肪组织表达率显著高于柯兴腺瘤组的(P=0.011)，而嗜铬细胞瘤组的棕色脂肪组织表达率要显著高于柯兴腺瘤组(P=0.003)和肾癌组的(P=0.024)。棕色脂肪组织的表达量和血醛固酮水平无相关性(rs=-0.391，P=0.121)，和尿24h皮质醇和棕色脂肪组织表达量呈负相关(rs=-0.325，P=0.029)，和MNs(血变肾上腺素+血去甲变肾上腺素)呈正相关(rs=286，P=0.031)。棕色脂肪组织的表达量和患者的体重指数(bodymassindex，BMI)(rs=-0.257, P=0.027)、腹部脂肪(rs=-0.444，P<0.001)、空腹血糖(rs=-0.294，P=0.034)和空腹血清C肽(rs=-0.684，P=0.002)均呈负相关。结论棕色脂肪组织在不同肾上腺肿瘤类型的肾上腺周围脂肪中的表达量存在明显的差异，并且棕色脂肪组织的表达量可能和患者发生代谢综合症的风险性密切相关。

肾上腺肿瘤；棕色脂肪组织；中央型肥胖；代谢风险

棕色脂肪组织(brownadiposetissue，BAT)可以利用血循环中的葡萄糖和游离脂肪酸分解产生能量，并通过解耦连蛋白1(uncouplingprotein1，UCP1)将这些能量转化为热量。因此BAT具有治疗肥胖的潜力。并且BAT在改善胰岛素敏感性，提升糖耐量方面也发挥着重要的作用[1-2]。交感神经系统可以通过分泌神经递质去甲肾上腺素和肾上腺素来调节和控制BAT的激活。所以嗜铬细胞瘤的患者因其体内循环系统中的儿茶酚胺过多而常常拥有比正常成人更多的BAT[3]。相较于嗜铬细胞瘤，很少有研究关注肾上腺皮质肿瘤和BAT的关系。本研究对醛固酮腺瘤患者、无功能腺瘤、柯兴腺瘤和嗜铬细胞瘤患者的肾上腺周围脂肪中BAT的表达情况进行了研究，旨在弄清BAT和肾上腺皮质肿瘤的关系及其在患者内分泌代谢中的作用。

1　资料与方法

1.1一般资料从2014年12月至2015年3月，收集了瑞金医院74例行肾上腺瘤切除术或肾根治切除术的患者的肾上腺周围脂肪组织，包括25例醛固酮腺瘤、13例柯兴腺瘤、15例无功能腺瘤、9例嗜铬细胞瘤和作为对照组的12例肾癌患者(均无恶病质情况)。所有患者的高血压用药中均无β受体阻滞剂。术中取距离肾上腺周围2cm内脂肪组织块，立即固定于10%的甲醛中用于后续的组织学研究。

1.2免疫组化脂肪组织被固定于4%的甲醛后，制成石蜡标本。常规脱水脱蜡后，使用柠檬酸加热进行抗原修复。对非特异性抗原进行封闭之后，使用一抗rabbitanti-UCP1antibody(Sigma-Aldrich,U6383, 1∶800) 4 ℃孵育过夜。次日依次进行二抗反应，DAB显色，苏木素染色，封片。

白色脂肪组织(whiteadiposetissue,WAT)表现为细胞内单个大脂滴，UCP1免疫组化染色阴性。BAT表现为细胞内多个小脂滴，UCP1免疫组化染色阳性(图1)。计数5个20×高倍视野的棕色脂肪细胞数和总脂肪细胞数，并计算棕色脂肪细胞占总脂肪细胞数的百分比值来代表BAT的表达量。

1.3观察指标常规记录患者的年龄、性别、体重指数(bodymassindex,BMI)。记录患者术前的内分泌激素水平包括：血醛固酮、血浆肾素活性、血管紧张素、尿24h皮质醇、促肾上腺皮质激素(ACTH)、变肾上腺素(metadrenaline,MN)、去甲变肾上腺素(normetad-renaline,NMN)和生化指标包括：低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、甘油三酯、胆固醇、游离脂肪酸(FFA)、空腹血糖、空腹C肽、空腹胰岛素。

1.4腹部脂肪和皮下脂肪的测定腹部脂肪的计算采用photoshopCS5软件。取固定窗宽和窗位(W400，L1水平)的CT的image格式的图片。利用Photoshop的魔棒工具选定目标区域(腹部脂肪和皮下脂肪区)，使用“窗口”菜单栏中的“直方图工具”读取目标区域的像素值。根据图片的分辨率计算单位像素数所对应的厘米数，最后得出目标区域的面积用以代表腹部脂肪和皮下脂肪的量。

图1脂肪组织HE染色(×20)和UCP1免疫组化染色图片

A：WAT的HE染色；B：BAT的HE染色；C：UCP1免疫组化染色阴性的WAT；D：少量UCP1染色阳性的BAT散在分布在WAT中；E:中等量的BAT；F：大量的BAT。

2　结　果

2.1各肿瘤组中BAT的表达量术前各肿瘤组患者的BMI无显著差异(P=0.265)。免疫组化结果表明不同肿瘤类型间的BAT的表达量存在显著差异(P<0.001)。两两比较后发现醛固酮腺瘤组的BAT表达率显著高于柯兴腺瘤组(P=0.011)，而嗜铬细胞瘤组的BAT表达率要显著高于柯兴腺瘤组(P=0.003)和肾癌组(P=0.024,表1)。

2.2内分泌激素水平和BAT的表达量的关系血醛固酮水平和BAT表达量无相关性(rs=0.108，P=0.443)，尿24h皮质醇和BAT表达量呈负相关(rs=-0.325，P=0.029)，MNs和BAT表达量呈正相关(rs=286，P=0.031，表1)。

2.3BAT表达量和患者临床特征的比较BAT的表达量与患者的年龄(P=0.503)、性别(P=0.599)、皮下脂肪量(rs=-0.095，P=0.433)及血脂水平(包括血低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、甘油三酯、胆固醇)均无相关性，而与患者的BMI(rs=-0.257, P=0.027)、腹部脂肪量(rs=-0.444，P<0.001)均呈负相关。由于柯兴综合征和嗜铬细胞瘤可以明显影响糖代谢，引起血糖升高，所以在研究BAT和糖尿病的关系时我们排除了柯兴综合征组和嗜铬细胞瘤组。在对剩下的三组(醛固酮腺瘤组，无功能腺瘤组和肾癌组)患者的血糖、C肽和胰岛素水平进行相关性分析发现：BAT表达量与空腹血糖(rs=-0.294，P=0.034)和空腹血清C肽(rs=-0.684，P=0.002)呈负相关，但与空腹血清胰岛素未达到显著相关水平(rs=-415，P=0.055)。

表1各组患者的BAT表达量,生化指标及激素水平的比较

参数柯兴腺瘤组原醛腺瘤组无功能腺瘤组嗜铬细胞瘤组肾癌组P值年龄(岁)39.8±14.446.7±10.250.5±7.248.4±14.750.2±15.0>0.05BMI(kg/m2)23.9±4.023.5±4.425.5±3.122.2±1.724.1±2.5>0.05BAT表达量(%)3.9±2.613.3±11.77.8±8.721.8±16.65.4±5.2<0.001空腹血糖(mmol/L)5.91±1.185.25±0.825.41±0.745.75±0.916.40±1.90>0.05甘油三酯(mmol/L)1.49±1.201.03±0.352.19±2.070.95±0.33>0.05高密度脂蛋白(mmol/L)1.52±0.441.22±0.311.06±0.051.5±0.33<0.05低密度脂蛋白(mmol/L)3.26±0.992.63±0.672.40±0.772.65±0.83>0.05胆固醇(mmol/L)5.42±1.214.20±0.844.54±1.604.52±0.89<0.05尿24h皮质醇(μg/24h尿)580.0±254.375.2±20.482.1±13.181.7±18.8<0.001血醛固酮(pg/mL)231.1±163.8564.8±422.6155.6±66.2210.9±91.67<0.001MNs(pg/ml)102.5±22.6103.6±33.0103.4±34.41099.4±1434.2<0.01

BMI：体重指数；BAT：棕色脂肪组织；MNs：血变肾上素和血去甲变肾上腺素值的总和。

3　讨　论

本研究表明不同种类的肾上腺肿瘤的肾上腺周围BAT的含量存在明显的差异。醛固酮腺瘤组的BAT表达率显著高于柯兴腺瘤组，而嗜铬细胞瘤组的BAT表达率要显著高于柯兴腺瘤组和肾癌组。过去的基础研究发现醛固酮可以促进T37i细胞分化为成熟的棕色脂肪细胞。相较于未经醛固酮处理过的对照组，异丙肾上腺素只能够诱导醛固酮处理过的成熟T37i细胞的UCP1mRNA的表达[4]。而糖皮质激素则可以通过抑制肾上腺素诱导的UCP1基因的表达[5]。不仅如此，研究表明糖皮质激素可以抑制β3肾上腺受体在HIB-1B棕色脂肪细胞上的表达[6]。但这些研究都只是停留在细胞或是实验动物阶段，这些激素在人体中对于BAT的表达量的影响仍不清楚。在本研究中，BAT表达量和MNs呈正相关和24h尿皮质醇呈负相关。这在一定程度上和之前的研究相符合。但是也不能排除肾上腺肿瘤旁分泌作用对于周围脂肪组织的影响。

BAT可以利用体内的能量物质，通过氧化磷酸化过程中的解偶联作用，将化学能转化热能。大量研究表明BAT的表达量和患者的BMI是呈负相关的[7-8]。相较于BMI，腹部内脏脂肪，腰围等反应中央型肥胖的指标可以更好的反应代谢综合症发生的风险[9]。WANG等[10]发现成人体内的BAT激活量和中央型肥胖是呈负相关。这和本研究中的BAT表达量和腹部脂肪呈明显负相关的结果相一致。结合前面所提到的嗜铬细胞瘤组和醛固酮腺瘤组的BAT含量均明显高于柯兴腺瘤组，不难联想到高皮质醇引起的BAT减少可能和柯兴综合征的中央型肥胖存在一定的关系。

BARTELT等[11]发现激活小鼠体内的BAT可以加速TG的清除，逆转高脂血状态以及提高胰岛素敏感性。ZHANG等[12]也观察到BAT阳性的健康成人相较于阴性组的高密度脂蛋白水平更高，空腹胰岛素水平降低。本研究的数据并没有显示出BAT对于血脂的影响，这可能是和研究样本量有限有关。但血空腹C肽和空腹血糖和BAT的表达量呈明显的负相关，表明BAT对于改善高血糖和胰岛素敏感性具有明显的作用和意义。

过去鉴别醛固酮腺瘤、无功能腺瘤、柯兴腺瘤和嗜铬细胞瘤必须依赖血液或者尿液中激素的测定，而影像学检查更多的是起定位的作用。核磁共振检查可以根据BAT和WAT中不同的水脂比例对BAT和WAT进行鉴别[13]。本研究表明BAT在不同肾上腺肿瘤类型的肾上腺周围脂肪中的表达量存在明显的差异。通过MRI对患者肾上腺周围脂肪中BAT含量的测定可以间接的初步判断肾上腺肿瘤的性质。

总之，本研究表明BAT在不同肾上腺肿瘤类型的肾上腺周围脂肪中的表达量存在明显的差异。而BAT的表达量和患者发生代谢综合症的风险具有密切的联系。这一发现对于帮助研究如何激活人体BAT，从而减少代谢综合症风险，控制肥胖和糖尿病，甚至是判断肾上腺肿瘤的性质具有一定临床意义。具体的机制还需要进一步的研究和证明。

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(编辑何宏灵)

Significance and expression of periadrenal brown adipose tissue in different types of adrenal adenoma

CHENG Kang, YU Zhong-wei, CAO Wan-li, HUANG Bao-xing, SU Heng-chuan, SUN Fu-kang

(DepartmentofUrology,RuijinHospital,SchoolofMedicine,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200025,China)

ObjectiveTodeterminetheexpressionofbrownadiposetissueinperirenaladiposetissuearounddifferenttypesofadrenaltumorsandtoestimateitsrelationshipwithmetabolicrisks.MethodsAtotalof62cases(25aldosteroneproducingadenoma, 13cortisolproducingadenoma, 15nonfunctioningadrenaladenomaand9pheochromacytoma)whounderwentadrenalectomyand12patientswhoreceivednephrectomywereenrolledintothisstudy.Uncouplingprotein1intheperiadrenaladiposetissuewasmeasuredtodeterminethepresenceofbrownadiposetissue.Serumaldosteronelevel, 24-hoururinarycortisolandotherclinicaldatawerecollectedtostudytheeffectofexcessivelysecretedadrenalcorticalhormoneonbrownadiposetissue.ResultsBrownadiposefractionwassignificantlyhigherinaldosteroneproducingadenomagroupthanincortisolproducingadenomagroup(P=0.011).Brownadiposefractionwassignificantlyhigherinpheochromacytomagroupthanincortisolproducingadenomagroupandrenalcarcinomagroup.Brownadiposefractionwasn’tcorrelatedwithserumaldosteronelevels(rs=-0.391, P=0.121).Brownadiposecontentwasnegativelycorrelatedwith24-hoururinaryfreecortisolandpositivelycorrelatedwithMNslevel(serummetanephrineplusserumnormetanephrine) (rs=286, P=0.031).BrownadiposefractionwasnegativelycorrelatedwithBMI(rs=-0.257, P=0.027),visceralfat(rs=-0.444,P<0.001),fastingserumglucose(rs=-0.294, P=0.034)andfastingserumC-peptide(rs=-0.684, P=0.002).ConclusionsBrownadiposetissuepresentsdifferentiallyinpatient’speriadrenaladiposetissueindifferenttypesofadrenalneoplasmas.Brownadiposefractioniscloselyrelatedtometabolicrisks.

adrenaltumor；brownadiposetissue；centralobesity；metabolicrisks

2016-01-27

2016-03-08

上海市教委科研创新项目(No.14YZ050)

孙福康，主任医师.E-mail：sunfukang6@126.com

成康(1990-)，男(汉族)，硕士研究生.研究方向：肾上腺疾病.E-mail：1009517022@qq.com

R586

A

10.3969/j.issn.1009-8291.2016.08.015