二甲双胍对2型糖尿病患者血清Klotho水平的影响

熊少兵 刘云涛 汪 菁

(三峡大学仁和医院，湖北 宜昌 443000)

二甲双胍对2型糖尿病患者血清Klotho水平的影响

熊少兵 刘云涛 汪 菁

(三峡大学仁和医院，湖北 宜昌 443000)

目的 探讨二甲双胍对2型糖尿病(T2DM)患者血清Klotho(KL)水平的影响。方法 选择89例健康人为对照组(A组)。87例T2DM患者随机分为二甲双胍治疗组(B组)、格列美脲治疗组(C组)。采用ELISA测定T2DM患者及健康人群KL水平。观察二甲双胍治疗后T2DM患者KL水平变化。结果 ①T2DM组KL水平低于A组〔(2.62±0.51) vs (5.21±0.72)ng/ml，P<0.01〕；②血清KL水平与空腹血糖(FPG)、糖化血红蛋白(HbA1c)、白细胞介素(IL)-6、稳态模型胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、空腹胰岛素(Fins)、肿瘤坏死因子(TNF)-α、甘油三酯(TG)呈负相关(r分别为-0.592、-0.616、-0.517、-0.598、-0.526、-0.638、-0.512，P<0.05或P<0.01)；与超氧化物歧化酶(SOD)正相关(r=0.523，P<0.05)；③经二甲双胍治疗后KL水平明显升高(P<0.05)；④HOMA-IR、TNF-α是影响KL水平的独立相关因素。结论 T2DM患者血清KL水平降低。二甲双胍增加T2DM患者胰岛素敏感性同时增加KL水平。

Klotho；二甲双胍；2型糖尿病

Klotho(KL)基因是Kuro等〔1〕于1997年发现的与衰老有关的新基因。近年来研究发现其在胰岛素/胰岛素生长因子-1信号通路中起到了重要调节作用，与糖脂代谢、胰岛素抵抗(IR)有关〔2〕。二甲双胍具有减轻IR的作用，但其机制尚未完全阐明，本研究通过观察二甲双胍对KL水平的影响，为KL在2型糖尿病(T2DM)的发生中发挥的作用提供临床依据并探讨二甲双胍新的作用机制。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2011年7月至2013年5月三峡大学仁和医院门诊、内分泌科住院部患者，体检中心体检者为研究对象。正常个体89例(A组)，男47例，女42例，平均年龄(53.71±6.32)岁；T2DM组87例(均符合1999年WHO对T2DM的诊断标准)，男45例，女42例，平均年龄(5.82±6.47)岁，随机分为2组：二甲双胍治疗组(B组)45例，男23例，女22例，平均年龄(55.83±6.53)岁；格列美脲治疗组(C组)42例，男22例，女20例，平均年龄(53.25±6.41)岁；入选者均排除1型糖尿病、特殊类型糖尿病。通过血常规、尿常规、大便常规及潜血试验、胸片、肝肾功能、肿瘤标志物测定排除肝肾功能不全及肿瘤、感染。在3个月内未发生糖尿病酮症酸中毒及其他急性并发症。

1.2 研究方法

1.2.1 临床指标测定 测量收缩压(SBP)、舒张压(DBP)，体重、身高，计算体重指数(BMI)、稳态模型胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。

1.2.2 药物治疗及干预 B组给予二甲双胍(商品名:格华止,中美上海施贵宝制药有限公司)500 mg/d饭后口服治疗,如无不良反应改为 500 mg饭后口服3次/d,疗程14 w。C组给予格列美脲片1～3 mg降糖，疗程14 w。B组、C组空腹血糖(FPG)控制于4.8～7.0 mmol/L,餐后2 h血糖(2 h PG)6.1～10.0 mmol/L。B组与C组未使用其他降糖药物及影响血糖的药物，未使用降脂药。血糖未达标者未进入本研究。

1.2.3 一般生化指标测定 受试者禁食8～10 h后于清晨抽取空腹肘静脉血测FPG、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、糖化血红蛋白(HbA1c)。HbA1c用日本ARKRAY HA8160糖化血红蛋白分析仪及其配套试剂检测；血脂使用美国雅培ARCHITECT C8000全自动生化分析仪检测。胰岛素使用德国罗氏Cobas e411全自动电化学发光分析仪检测。白细胞介素(IL)-6使用酶联吸附法检测，仪器weiBioTek Cere酶标仪。肿瘤坏死因子(TNF)-α试剂盒购自安迪生物技术上海有限公司，采用酶联吸附免疫法。超氧化物歧化酶(SOD)测试盒由南京建成生物研究所提供，采用羟胺法测定B组、C组在治疗后一般生化指标。

1.2.4 KL测定 ELISA法检测，试剂盒购自美国R&D公司。所有研究对象取空腹血样，离心10 min，分离血清，放置于-70℃冰箱低温保存待检，B组、C组在治疗后同样方法取血样。

1.3 统计学方法 采用SPSS17.0统计学软件进行t检验，多组均数之间比较用多因素方差分析，相关分析采用直线相关分析及多元线性逐步回归分析。

2 结 果

2.1 一般临床资料、临床生化指标及KL水平比较 A组与T2DM组性别、年龄、SBP、DBP、TC无统计学差异(P>0.05)；BMI、TG、 HDL-C、LDL-C、HbA1c、FPG、IL-6、TNF-α、SOD、Fins、HOMA-IR A组与T2DM组差异显著(P<0.05，P<0.01)。T2DM组KL水平低于A组(P<0.01)，见表1。

2.2 T2DM组治疗前后相关指标的变化 B组、C组治疗后HbA1c、FPG较治疗前下降(P<0.05,P<0.01),两组间无显著差异(P>0.05)。 B组治疗后:HOMA-IR、Fins、IL-6、TNF-α较治疗前下降(P<0.05，P<0.01)，KL、SOD较前上升(P<0.05或P<0.01)。C组治疗后SOD较前上升(P<0.05)。KL、HOMA-IR、Fins、IL-6、TNF-α较治疗前无显著变化(P>0.05)，见表2。

2.3 相关与回归分析 血清KL水平与FPG、HbA1c、IL-6、HOMA-IR、Fins、TNF-α、TG呈负相关(P<0.05，P<0.01)；与SOD正相关(P<0.05)；以KL为因变量，以FPG、HbA1c、HOMA-IR、BMI、TG、IL-6、TNF-α为自变量进行多元逐步回归分析，结果显示HOMA-IR、TNF-α是影响血清KL水平的独立相关因素，见表3。回归方程：Klotho=-0.803×HOMA-IR-0.058×TNF-α+8.829，见表4。

表1 两组一般临床资料和临床生化指标比较±s)

与A组比较：1)P<0.05,2)P<0.01

表2 两组治疗前后临床、生化指标和KL比较±s)

与本组治疗前比较：1)P<0.05,2)P<0.01

表3 血清KL水平与其他指标的Pearson相关分析

表4 KL水平影响因素的多元逐步回归分析

3 讨 论

本研究发现T2DM患者血清KL水平较对照组低，这与国内外相关研究〔3,4〕一致。这提示低水平的KL参与了T2DM的发生。T2DM患者血清KL水平降低具体原因尚不明确。TNF-α在T2DM的发生、发展中发挥了重要作用。有研究发现，TNF-α可抑制KL的表达〔5,6〕。本研究也发现KL与TNF-α具有相关性，并且TNF-α是KL的独立影响因子，进一步证实KL与TNF-α关系密切。推测高血清水平的TNF-α参与了T2DM患者血清KL水平的下降。

人体研究发现KL可能是反映IR及T2DM发生的检测指标〔3〕。本研究发现KL与BMI、TG负相关，这提示KL参与了脂代谢，与肥胖关系密切。而脂代谢紊乱与肥胖参与了IR的发生。本研究还发现，KL与FPG、HbA1c、HOMA-IR、Fins负相关，并且HOMA-IR是影响KL的独立因素。进一步证实KL在IR及T2DM的发生中发挥了重要作用。动物实验发现KL能增加胰岛素敏感性〔2〕。新进研究发现KL可能通过参与激活AMPK发挥了对机体的保护作用〔7〕。研究还发现成纤维细胞生长因子21(fgf21)能通过AMPK对高糖介导的细胞损害发挥保护作用〔8〕。而Klotho是fgf21发挥生理学作用的基础。这些提示KL可能通过AMPK发挥了作用。二甲双胍通过激活AMPK发挥减轻IR的作用。本研究发现给予二甲双胍治疗后HOMA-IR下降，KL水平上升，并且HOMA-IR与KL具有相关性，是影响KL的独立因素。我们推测二甲双胍可能通过上调KL的水平改善了胰岛素敏感性，其确切机制有待进一步研究。

二甲双胍具有抗氧化应激、抑制炎症的作用。氧化应激在IR及T2DM的发生、发展中发挥了重要的促进作用。已证实KL有具有抗氧化应激的作用〔9,10〕。本研究也发现KL与SOD正相关，进一步证明其与氧化应激关系密切。二甲双胍具有抗氧化应激的作用。本研究发现，二甲双胍治疗后SOD明显上升，其上升程度较格列美脲治疗后高，同时伴有KL水平增高。我们认为，二甲双胍通过KL发挥了非降糖作用的抗氧化应激。炎症是IR及T2DM发生的重要因素。实验证实KL具有抑制炎症因子的作用，低水平的KL促进炎症的发展〔11,12〕。我们研究也发现KL与IL-6有相关性，进一步说明其与炎症关系密切。二甲双胍治疗后IL-6明显下降，同时KL上升，而格列美脲治疗后并无此现象。我们认为二甲双胍抑制炎症的作用部分通过上调KL完成。二甲双胍具有抑制TNF-α的作用〔13〕，本研究也发现二甲双胍治疗后TNF-α水平下降，伴随KL水平上升。而TNF-α可抑制KL的表达〔5,6〕。我们认为二甲双胍对TNF-α的抑制作用参与了KL水平的上升。综上所述，KL参与了IR、T2DM的发生，二甲双胍改善胰岛素敏感性的同时升高KL水平，二甲双胍可能通过KL发挥了改善胰岛素敏感性、抑制炎症、抗氧化应激的作用，其具体机制有待进一步研究。

1 Kuro-o M,Matsumura Y,Aizawa H.Mutation of the mouse klotho gene leads to a syndrome resembling ageing〔J〕.Nature,1997;390(6655):45-51.

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3 兰丹凤，王 玲，王玉明，等.2型糖尿病患者血浆Klotho水平与胰岛素抵抗的相关性研研究〔J〕.中国糖尿病杂志,2012;20(9):643-5.

4 Liu JJ,Liu S,Morgenthaler NG,etal.Association of plasma soluble α-klotho with pro-endothelin-1 in patients with type 2 diabetes〔J〕.Atherosclerosis,2014;233(2):415-8.

5 Moreno JA,Izquierdo MC,Sanchez-Nio MD,etal.The inflammatory cytokines TWEAK and TNFα reduce renal klotho expression through NFκB〔J〕.J Am Soc Nephrol,2011;22(7):1315-25.

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10 Wang Y,Kuro-o M,Sun Z.Klotho gene delivery suppresses Nox2 expression and attenuates oxidative stress in rat aortic smooth musclecells via the cAMP-P-KA pathway〔J〕.Aging Cell,2012;11(3):410-7.

11 Liu F,Wu S,Ren H,etal.Klotho suppresses RIG-I-mediated senescence-associated inflammation〔J〕.Nat Cell Biol,2011;13(3):254-62.

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13 Andrews M,Soto N,Arredondo M.Effect of metformin on the expression of tumor necrosis factor-α,Toll like receptors 2/4 and C reactive protein in obese type-2 diabetic patients〔J〕.Rev Med Child,2012;140(11):1377-82.

〔2015-06-28修回〕

(编辑 苑云杰/曹梦园)

汪 菁(1984-)，女，主治医师，主要从事胰腺相关疾病及并发症研究。

熊少兵(1978-)，男，副主任医师，主要从事肾脏前列腺相关疾病研究。

R587

A

1005-9202(2017)09-2165-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.09.036