初诊T2DM患者血NOV/CCN3、Nesfatin-1水平与胰岛素抵抗的关系①

谭丽艳，南晓利，谭丽萍，张乾慧，吕志明，陈克研，张 超，赵爱娟

(1.佳木斯大学临床医学院,黑龙江 佳木斯 154007；2.佳木斯大学康复医学院,黑龙江 佳木斯 154007；3.齐齐哈尔医学院附属第三医院,黑龙江 齐齐哈尔 161000)

目前肥胖人群越来越多,其中T2DM患者中肥胖者达到65%。肥胖可导致胰岛素抵抗,尤其是腹型肥胖是引起T2DM的病因。近年来发现脂肪因子与胰岛素抵抗及肥胖的发生密切相关。NOV/CCN3是一种新发现的脂肪因子, 1992年Joliot在肾母细胞瘤中发现了高水平表达的NOV/CCN3,是一种胰岛素样生长因子结合蛋白[1]。人类 CCN3基因定位于常染色体8q24.1[2],由5个外显子组成,通过转录后加工及翻译后的加工可形成不同的蛋白质,CCN3是调节胰岛素敏感性的重要因子并参与炎症与胰岛素信号传导[3],与胰岛素抵抗,肥胖及心血管疾病关系密切。Nesfatin-1是一种新近发现的神经抑食多肽,2006年日本学者OHIS在大鼠的下丘脑中首次发现[4]。研究表明,Nesfatin-1可使胰岛素受体(INSR)磷酸化,上调INSR底物的表达,进而使外周组织消耗血糖以及增加肝糖原合成,达到降低血糖的目的。Nesfatin-1作为新近发现的神经抑食多肽,与糖脂代谢密切相关,其抑食、改善肥胖、调节血糖的作用已得到广泛证实。本实验通过测定初诊T2DM患者血清中NOV/CCN3及Nesfatin-1的水平,了解其与肥胖、胰岛素抵抗之间的关系及临床应用。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

随机收取2020-01～2020-07在佳木斯大学附属第一医院内分泌科门诊就诊的初诊T2DM患者。入组标准符合1999年世界卫生组织(WHO)糖尿病诊断标准, BMI<25kg/m2为T2DM非肥胖组30例, BMI≥25kg/m2为T2DM肥胖组30例。另随机收取在该院体检的健康人,为健康对照组30例。排除标准:近期有T2DM严重急、慢性并发症;受检前一个月有急、慢性感染病史; 有冠心病、恶性肿瘤病史,肝、肾功能异常; 3个月内非甾体类抗炎药物服用史;妊娠、哺乳期妇女。

1.2 方法

1.2.1 记录研究对象的姓名、性别、年龄、身高、体质量、腰围、臀围等一般资料。并且计算BMI=体质量/身高2、腰臀比(WHR)。

1.2.2 研究对象采血前需禁食水10～12h,清晨采集静脉血5mL,一份用于检测其糖化血红蛋白(HAb1 C)、空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(FIns),血脂以及肝肾功能;计算出胰岛素抵抗指数(HOMA-IR):HOMA-IR=FPG(mmol/L)×FIns(m U/L)/22.5;HOMA-β=FIns(m U/L)×20/(FPG(mmol/L)-3.5);另留取一份血清,经离心后将血清置于-80℃冰箱保存,用ELISA法检测NOV/CCN3及Nesfatin-1的水平(试剂盒购买于上海茁彩生物科技有限公司)。

1.3 统计学方法

采用SPSS 21.0软件, 符合正态分布的资料以均数±标准差表示;各组间比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA), 非正态分布的资料以中位数(第一四分位数, 第三四分位数)表示, 各组间比较采用秩和检验, 血清NOV/CCN3、Nesfatin-1水平与其他指标之间的相互关系, 正态分布的数据采用Pearson相关分析, 非正态分布的数据采用Spearman相关分析, 各指标对血清NOV/CCN3及Nesfatin-1的影响采用多元逐步回归分析,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组间生化指标及NOV/CCN3、Nesfantin-1水平比较

FPG、HbA1c、TC、LDL-C水平在T2DM肥胖组和T2DM非肥胖组均高于健康对照组(P<0.05或P<0.01)，但在T2DM肥胖组和2DM非肥胖组之间无统计学意义(P>0.05)。在T2DM肥胖组、2DM非肥胖组和健康对照组中Fins、TG、HOMA-IR水平依次降低，而HDL-C、HOMA-β水平依次升高，差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。血清中NOV/CCN3及Nesfatin-1水平在T2DM肥胖组高于2DM非肥胖组，且均高于健康对照组(P<0.05或P<0.01)。见表1。

表1 3组生化指标及NOV/CCN3、Nesfatin-1水平比较或M(四分位间距)]

2.2 NOV/CCN3及Nesfatin-1与各指标之间的相关性分析

血清NOV/CCN3、Nesfatin-1与BMI、WHR、代谢性指标、HOMA-IR的相关性分析结果显示，NOV/CCN3与体质量、BMI、FPG、HbA1c、Fins、TG、TC、LDL-C、HOMA-IR呈显著正相关(P<0.05或P<0.01)，与HDL-C、HOMA-β呈显著负相关(P<0.05或P<0.01)；Nesfatin-1与体重、BMI、WHR、FPG、HbA1c、Fins、TG、TC、LDL-C、HOMA-IR呈显著正相关(P<0.05或P<0.01)，与HDL-C、HOMA-β呈显著负相关(P<0.05或P<0.01)。NOV/CCN3与Nesfatin-1呈显著正相关(P<0.01)。见表2。

表2 NOV/CCN3、Nesfatin-1与各指标之间的关系(r值)

2.3 多元逐步线性回归分析

以NOV/CCN3为因变量，体重、BMI、WHR、TG、TC、FPG、HbA1c、Fins、HOMA-IR、HOMA-β、Nesfatin-1为自变量，得出结果，HOMA-IR、TC是NOV/CCN3的独立影响因素。以Nesfatin-1为因变量，体质量、BMI、WHR、TG、TC、FPG、HbA1c、Fins、HOMA-IR、HOMA-β、NOV/CCN3为自变量，得出结果：HOMA-IR、HbA1c是Nesfantin-1的独立影响因素。见表3～4。

表3 NOV/CCN3水平的各因素多元线性回归分析

表4 Nesfatin-1水平的各因素多元线性回归分析

3 讨论

代谢综合征和肥胖是糖尿病等其他慢性疾病的主要危险因素[5]。本研究结果表明NOV/CCN3在T2DM肥胖组明显高于T2DM非肥胖组及健康对照组,且NOV/CCN3与FPG、HbA1c、Fins、HOMA-IR成正相关,而与HOMA-β成负相关,且IR是NOV/CCN3的独立影响因素,这与许多实验结果一致,说明NOV/CCN3在血糖控制中起作用,且NOV/CCN3水平与肥胖有关,也与胰岛素抵抗密切相关。Paradis[6]等人研究表明,forkheadboxo1蛋白(FoxO1)是调节糖尿病发生相关基因的转录因子,调节胰腺β细胞NOV/CCN3基因的表达。在Pakradouni[7]等人的研究中,糖化血红蛋白(HbA1c)是反映长期血糖水平的重要血液指标,与循环中NOV/CCN3水平呈正相关，说明机体中可以通过调节NOV/CCN3的表达从而影响血糖水平及胰岛素分泌。另外,Martinerie[8]等人观察到转染siRNAs沉默NOV/CCN3的3T3-L1脂肪细胞中,与对照细胞相比,胰岛素刺激的p-Akt和p-Erk表达减少。并且在高脂喂养的小鼠内脏脂肪组织中的NOV/CCN3 mRNA水平有所增加且NOV-/-小鼠血浆胆固醇、甘油三酯、HDL-C 均较 WT 小鼠降低。证明NOV/CCN3可能参与脂肪代谢。本研究结果显示NOV/CCN3与BMI、TG、TC成正相关,与HDL-C成负相关,说明NOV/CCN3与脂代谢机有关。在人体中, Pakradouni等人[7]研究表明,血NOV/CCN3浓度与BMI或脂肪质量之间有很强的相关性。此外,血甘油三酯与NOV/CCN3浓度呈弱相关。这与本实验结果一致,但是本实验通过逐步回归分析提示TC是NOV/CCN3的独立影响因素,之前并未有与之相似的结果,通过研究可以推测出NOV/CCN3可能通过影响相关的炎症因子,从而影响脂质代谢及肥胖的发生发展。

在胰腺β细胞中，Nesfatin‐1和胰岛素有共同的作用位点，在高糖环境下，由胰岛β细胞分泌的胰岛素和Nesfatin‐1水平同时升高。另外, Nesfatin‐1可直接作用于小鼠胰岛β‐细胞中独立于PKA和PLA2的L型Ca2+通道,促进Ca2+内流,增强葡萄糖诱导的胰岛素分泌[9],与胰岛素共同释放入血,纠正糖代谢紊乱。本研究发现, T2DM肥胖组和T2DM非肥胖组血清Nesfatin‐1水平明显高于健康对照组(P<0.05), 提示Nesfatin‐1可能与胰岛素共同作用影响及调节血糖。初诊糖尿病病人体内Nesfatin-1水平升高，可能是一种代偿性的升高，随着糖尿病患者病程的延长会出现Nesfatin‐1水平下降。Yang等[10]研究发现, Nesfatin-1可以抑制肝葡萄糖生成改善饮食诱导肥胖大鼠的葡萄糖稳态。在大鼠中注射Nesfatin-1后，观察到肥胖大鼠INSR和胰岛素受体底物-1的磷酸化增加。AKT、AMP依赖性蛋白激酶、TORC2的磷酸化变化也与这些重要的下游效应器在INSR信号级联中的改善作用相一致。从而增加胰岛素的敏感性，调节糖代谢，调控胰岛素抵抗。此外,如抑制中枢系统中Nesfatin‐1的活性，可显著提高大鼠的摄食量，并且在外周组织中的葡萄糖摄取降低[11]。本研究发现,血清Nesfatin‐1与FPG、HbA1c、HOMA‐IR呈正相关,与HOMA‐β呈负相关;多元线性回归分析显示, IR及Hb1Ac为血清Nesfatin‐1的独立影响因素,表明Nesfatin‐1不仅可以抑制进食,降低血糖,还可改善胰岛素抵抗,且血清Nesfatin‐1的水平更易受血糖变化的影响。另外,Zegers等[12]研究发现, Nesfatin‐1基因中3个多态性单核苷酸(SNPs)(rs1330, rs214101和rs75701)与肥胖有关。在肥胖人群体内含有大量游离脂肪酸,这些游离脂肪酸进入外周组织和肝脏可导致糖利用障碍，胰岛素消耗减少，从而血糖升高，血中胰岛素含量增多，出现胰岛素抵抗。而高胰岛素血症则可以诱导β细胞分泌更多的Nesfatin‐1。本研究显示Nesfatin-1水平与体重, BMI以及WHR呈正相关,与上述研究一致,提示Nesfatin-1与肥胖的发生机制有联系。Nesfatin-1水平升高可以抑制摄食，可使体重减轻。而初诊糖尿病肥胖患者血清中Nesfatin-1水平升高，是与胰岛素协同分泌，并且是代偿性升高，是一种保护性的因素。本研究还发现血清Nesfatin-1水平与TC,TG正相关,与HDL-c负相关,表明Nesfatin-1也可能参与脂质代谢紊乱的病理过程,但具体机制还有待于进一步研究。

综上所述,NOV/CCN3及Nesfatin-1均与BMI、HOMA-IR呈正相关,提示这两种新发现的脂肪源性的因子在胰岛素抵抗和肥胖的发生发展中可能都通过Akt信号通路起到相同的作用,但具体机制还需要进一步研究。血清中NOV/CCN3及Nesfatin-1水平可能是影响2型糖尿病进展的重要指标,未来可能为糖尿病的治疗提供新靶点。