血清丙氨酸氨基转移酶及γ-谷氨酰基转移酶水平与2型糖尿病的关系
2018-02-01刘文慧白金娥
刘文慧, 白金娥, 张 慧
(1.延安大学附属医院综合内科二病区,陕西 延安 716000;2.延安大学附属医院急诊科,陕西 延安 716000;3.榆林市第一医院心血管内科,陕西 榆林 719000)
受生活方式和环境等因素的共同影响,我国糖尿病的发病率不断升高。据统计,我国成年人糖尿病的患病率由1994年的2.5%增高至2010年的11.6%[1]。丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、γ-谷氨酰基转移酶(gamma-glutamyltransferase,GGT)是肝脏疾病的重要诊断指标。酒精性脂肪肝是肝酶水平升高的主要原因,与糖尿病也存在一定的关联[2-3]。然而,国外已有的关于血清ALT水平与糖尿病关系的研究尚无统一定论,而且较少有研究关注我国人群。因此,本研究探讨了我国人群血清ALT、GGT与2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的关系,为T2DM的预防和诊断提供科学依据。
1 材料和方法
1.1 研究对象
选取2015年3—10月延安大学附属医院参加健康体检的成年人群,排除标准:(1)年龄 <18岁;(2)患有心血管疾病;(3)乙型肝炎和丙型肝炎相关标志物阳性。最终有2 597名体检者纳入本研究。
1.2 研究方法与内容
由经过统一培训的调查员对研究对象进行问卷调查。问卷内容包括年龄、性别、人口经济学特征、生活方式(吸烟、饮酒、体育活动)以及被调查对象的患病史和家族史等情况。体格检查按相关标准进行,并详细记录体检者的身高、体重以及血压等数据。体重指数(body mass index,BMI)=体重(kg)/身高(m)2。
高血压诊断依据《中国高血压防治指南2010》[4]的标准,收缩压(systolic blood pressure,SBP)≥18.62 kPa(140 mmHg)或舒张压(diastolic blood pressure,DBP)≥11.97 kPa(90 mmHg)诊断为高血压。
T2DM诊断依据美国糖尿病学会推荐的诊断标准[5]:(1)空腹血糖≥7.0 mmol/L;(2)有明确的T2DM病史;(3)服用降糖药或胰岛素。符合以上诊断标准任意一条即诊断为T2DM。
1.3 生化指标的检测
采集所有对象空腹8 h以上的静脉血5 mL,离心分离血清,采用速率法检测血糖(glucose,Glu)、ALT、GGT、总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,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),试剂均购自上海恒远公司,检测仪器为OLYMPUS AU5400全自动生化分析仪(日本Olympus公司)。
1.4 统计学方法
采用SPSS 17.0软件进行统计分析。呈正态分布的计量资料以x ±s表示,组间比较采用ANOVA分析。偏态分布数据以中位数(M)[四分位数(P25~P75)]表示,组间比较采用非参数秩和检验。分类资料以频率表示,组间比较采用χ2检验。将所有对象按ALT和GGT水平分别进行四分位分组,由低到高依次以Q1、Q2、Q3、Q4表示。分别以ALT和GGT的Q1组为对照组,采用Logistic回归分析评估其他3组T2DM的患病风险比值比(odds ratio,OR)及95%可信区间(confidence interval,CI)。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 体检者一般资料分析
2 597名体检者中男1 309名、女1 288名,男女比例为1.03∶1,年龄为(54.12±6.98)岁,其中T2DM患者228例,患病率为8.78%。T2DM组和对照组的一般资料见表1。
2.2 不同ALT水平各组各项指标的比较
将所有对象按血清ALT水平进行四分位分组,其中男性25%、50%、75%临界值分别为19、23、31 U/L,女性25%、50%、75%临界值分别为13、18、22 U/L。随着ALT水平的升高,年龄、BMI、SBP、DBP、Glu、TG、TC、LDL-C水平及高血压患病率逐渐升高(P<0.05、P<0.001),HDL-C水平则逐渐降低(P<0.001)。与Q1组比较,Q2、Q3和Q4组锻炼比例明显下降(P<0.05)。见表2。
2.3 不同GGT水平各组各项指标的比较
将所有对象按血清GGT水平进行四分位分组,其中男性25%、50%、75%临界值分别为16、24、37 U/L;女性25%、50%、75%临界值分别为13、17、28 U/L。随着GGT水平的升高,BMI、SBP、DBP、Glu、TG、TC、LDL-C水平及高血压患病率逐渐升高(P<0.05),而HDL-C水平及吸烟率逐渐降低(P<0.001、P<0.05)。Q2、Q3和Q4组年龄均高于Q1组(P<0.05)。见表3。
表1 T2DM组和对照组一般资料折比较
表2 不同ALT水平各组间各项指标的比较
2.4 不同ALT、GGT水平对T2DM患病风险的Logistic回归分析
以ALT或GGT水平最低的Q1组为对照组,在调整了相关混杂因素后,结果显示随着ALT和GGT水平的升高,T2DM的患病风险也不断增高(P<0.05)。ALT水平最高的Q4组的T2DM患病风险是Q1组的1.70倍(OR=1.70,95%CI 1.05~2.73),GGT水平最高的Q4组的T2DM患病风险是Q1组的2.38倍(OR=2.38,95%CI 1.77~3.17)。见表4、表5。
表3 不同GGT水平各组间各项指标的比较
表4 不同血清ALT水平与T2DM的关系
表5 不同血清GGT水平与T2DM的关系
3 讨论
血清中的肝酶,特别是ALT,是肝脏损伤的重要指标。肝酶水平的升高与过度饮酒、肝炎以及酒精性脂肪肝有关,同时也与年龄、肥胖、血压、血脂等有一定的关联[6-8],而这些相关指标均为糖尿病的危险因素[1]。本研究结果显示,在调整了相关混杂因素后,T2DM的患病风险仍随着血清ALT和GGT水平的升高而逐渐增高。因此,血清ALT和GGT水平与T2DM的患病风险有一定关联。
SCHNEIDER等[9]对7 495名白种人和1 842名黑种人进行了12年的随访研究,结果显示血清中升高的ALT和GGT与糖尿病密切相关。GAO等[10]的研究也显示,随着血清ALT和GGT水平的升高,胰岛素抵抗也相对升高,前驱期糖尿病和糖尿病的患病风险也随之增高。AHN等[11]对10 667名45~74岁的中老年人进行平均4.2年的随访研究,结果显示ALT水平最高组T2DM的患病风险是水平最低组的1.95倍,但GGT水平与T2DM无统计学关联。以上研究结果的差异可能是由于种族、样本量、研究设计和方法等的不同造成的。
ALT、GGT与糖尿病关系的机制尚不十分清楚,可能与脂肪在肝脏中的沉积有关。肝脏脂肪沉积是血清肝酶升高的主要原因。SAMUEL等[12]在动物模型实验中证实:短期内高脂饮食导致大鼠肝脏的TG水平升高了3倍,同时其胰岛素抵抗显著增加。流行病学研究也证实了肝脏脂肪沉积会使胰岛素抵抗增加[13-15]。也有研究认为可能是炎症介导了血清肝酶对糖尿病的作用[16]。BRADLEY等[17]的研究结果显示血清GGT水平与C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)水平呈正相关(β=0.04,95%CI 0.03~0.05,P<0.000 1),而CRP与糖尿病的发生密切相关[18]。CRP是重要的慢性炎症标志物。有研究认为CRP可能会通过先天性免疫反应间接影响胰岛素抵抗和胰岛素的分泌,从而导致糖尿病的发生[19]。此外,有研究认为血清中正常范围内的GGT水平可能是氧化应激的早期指标[20]。GGT除了在维持细胞外谷胱甘肽稳态中扮演着重要角色外,可能也参与了铁离子等过渡金属离子促进活性氧生成的过程。而体内的氧化应激过程会激活胰岛素抵抗和β细胞功能受损相关的信号通路,从而导致糖尿病的发生[21]。
本研究样本量较大,并充分考虑了可能的混杂因素的影响,但也存在一定的局限性。首先,本研究属于横断面研究,所以并不能判断血清肝酶水平与T2DM的因果关系。其次,本研究对象为医院体检人群,这部分人群可能对健康关注更多,所以并不能代表其他人群。此外,本研究中并未收集关于脂肪肝的具体信息,所以并不能排除脂肪肝介导了ALT和GGT与T2DM关系的可能。
综上所述,血清ALT和GGT水平与T2DM的患病风险有一定关系。但血清GGT和ALT水平能否作为T2DM的风险预测指标尚需更多的研究加以证明。
[1]XU Y,WANG L,HE J,et al. Prevalence and control of diabetes in Chinese adults[J]. JAMA,2013,310(9):948-959.
[2]HAZLEHURST J M,WOODS C,MARJOT T,et al. Non-alcoholic fatty liver disease and diabetes[J].Metabolism,2016,65(8):1096-1108.
[3]ANSTEE Q M,TARGHER G,DAY C P.Progression of NAFLD to diabetes mellitus,cardiovascular disease or cirrhosis[J]. Nat Rev Gastroenterol Hepatol,2013,10(6):330-344.
[4]刘力生. 中国高血压防治指南2010[J]. 中华高血压杂志,2011,19(8):701-743.
[5]American Diabetes Association. Diagnosis and classification of diabetes mellitus[J]. Diabetes Care,2014,37(Suppl 1):S81-S90.
[6]SIDDIQUI M S,STERLING R K,LUKETIC V A,et al. Association between high-normal levels of alanine aminotransferase and risk factors for atherogenesis[J]. Gastroenterology,2013,145(6):1271-1279. e1-e3.
[7]LIU X,HAMNVIK O P,CHAMBERLAND J P,et al. Circulating alanine transaminase(ALT) and γ-glutamyl transferase(GGT),but not fetuin-A,are associated with metabolic risk factors,at baseline and at two-year follow-up:the prospective Cyprus Metabolism Study[J]. Metabolism,2014,63(6):773-782.
[8]BRADLEY R,FITZPATRICK A L,JENNY N S,et al. Associations between total serum GGT activity and metabolic risk:MESA[J]. Biomark Med,2013,7(5):709-721.
[9]SCHNEIDER A L,LAZO M,NDUMELE C E,et al.Liver enzymes,race,gender and diabetes risk:the Atherosclerosis Risk in Communities(ARIC)Study[J]. Diabet Med,2013,30(8):926-933.
[10]GAO F,PAN J M,HOU X H,et al. Liver enzymes concentrations are closely related to prediabetes:findings of the Shanghai Diabetes Study II(SHDS II)[J]. Biomed Environ Sci,2012,25(1):30-37.
[11]AHN H R,SHIN M H,NAM H S,et al. The association between liver enzymes and risk of type 2 diabetes:the Namwon study[J]. Diabetol Metab Syndr,2014,6(1):14.
[12]SAMUEL V T,LIU Z X,QU X,et al. Mechanism of hepatic insulin resistance in non-alcoholic fatty liver disease[J]. J Biol Chem,2004,279(31):32345-32353.
[13]ALDERETE T L,TOLEDO-CORRAL C M,DESAI P,et al. Liver fat has a stronger association with risk factors for type 2 diabetes in African-American compared with Hispanic adolescents[J]. J Clin Endocrinol Metab,2013,98(9):3748-3754.
[14]SUNG K C,JEONG W S,WILD S H,et al.Combined influence of insulin resistance,overweight/obesity,and fatty liver as risk factors for type 2 diabetes[J]. Diabetes Care,2012,35(4):717-722.
[15]SUNG K C,WILD S H,BYRNE C D. Resolution of fatty liver and risk of incident diabetes[J]. J Clin Endocrinol Metab,2013,98(9):3637-3643.
[16]韩丽萍,孙蓓,李春君,等. 雷公藤多苷对糖尿病大鼠肝脏Toll样受体4介导免疫炎症信号通路的干预研究[J]. 中华糖尿病杂志,2016,8(3):152-156.
[17]BRADLEY R D,FITZPATRICK A L,JACOBS D R JR,et al. Associations between γ-glutamyltransferase(GGT) and biomarkers of atherosclerosis:the Multi-ethnic Study of Atherosclerosis(MESA)[J].Atherosclerosis,2014,233(2):387-393.
[18]WANG X,BAO W,LIU J,et al. Inflammatory markers and risk of type 2 diabetes:a systematic review and meta-analysis[J]. Diabetes Care,2013,36(1):166-175.
[19]PEDICINO D,LIUZZO G,TROTTA F,et al. Adaptive immunity,inflammation,and cardiovascular complications in type 1 and type 2 diabetes mellitus[J]. J Diabetes Res,2013,2013:184258.
[20]UCAR H,GÜR M,GÖZÜKARA M Y,et al.Gamma glutamyl transferase activity is independently associated with oxidative stress rather than SYNTAX score[J]. Scand J Clin Lab Invest,2015,75(1):7-12.[21]STADLER K. Oxidative stress in diabetes[J]. Adv Exp Med Biol,2012,771:272-287.