ApoA5、Alarin、C5a在单纯肥胖儿童高胰岛素血症中评估价值及临床意义

康艳艳,薛 萍,和旭丽

(太原市妇幼保健院,太原市儿童医院 儿内科,山西 太原 030012)

2014年我国城市7岁以上儿童男女超重肥胖检出率分别为28.2%、16.4%,41%～80%儿童肥胖可延续至成年,增加糖尿病、心血管疾病、精神心理疾病等发生风险,威胁儿童身心健康[1-2]。尽管单纯性肥胖儿童血糖尚在正常范围内,但常存在不同程度胰岛素抵抗,从而诱发高胰岛素血症(HINS)[3-4]。HINS可使脂肪组织脂质沉积,加重肥胖,形成恶性循环,并增加低血糖、代谢综合征等风险,故加强对单纯肥胖儿童HINS研究意义重大[5-6]。载脂蛋白A5(Apo A5)是与机体脂代谢相关的载脂蛋白超家族成员之一,较低水平Apo A5与较高的体重、腰围、脂肪量有关[7]。Alarin在糖耐量正常、受损及二型糖尿病人群中表达依次升高,与体质量指数、脂代谢密切相关[8]。补体C5a(C5a)具有调节机体免疫和炎症平衡作用,在肥胖人群中表达高于非肥胖人群[9]。本研究探讨Apo A5、Alarin、C5a在单纯肥胖儿童HINS中评估价值及临床意义,为深入认识肥胖儿童HINS机制、预防肥胖等提供参考。

1 资料与方法

1.1 诊断标准 单纯性肥胖:2岁以下婴幼儿:参考世界卫生组织2006年儿童生长发育标准,大于参照人群体重平均值的3个标准差(Z评分大于+3)为肥胖;2岁及以上:根据对应年龄与性别肥胖体质量指数界值点判定,并排除肥胖相关的遗传性疾病,库辛综合征、甲状腺功能低下、生长激素缺乏症等导致的病理性肥胖以及抗癫痫、抗精神病等药物引起的肥胖[10]。HINS:空腹胰岛素(FINS)≥15 mU/L,和(或)餐后2 h胰岛素≥75 mU/L和(或)餐后峰值胰岛素≥150 mU/L[11]。

1.2 选取标准 纳入标准:符合以上诊断标准;年龄<18岁;监护人知情同意;入组前3个月无相关药物应用史。排除标准:自身免疫疾病;感染类疾病;不能配合研究者;恶性肿瘤;肝衰竭;肾衰竭;出血倾向或活动性出血。选取2020年9月至2023年8月我院收治的302例单纯肥胖儿童,其中女177例,男125例,年龄2～17岁,平均(10.40±2.16)岁,根据是否有HINS分为HINS组、无HINS组。

1.3 方法 Apo A5试剂盒(美国Millipore公司);Alarin试剂盒(美国Phoenix Pharmaceuticals 公 司);C5a试剂盒(美国Phoenix公司);酶标仪(美国MD公司FLEXSTATION 3型);全自动电化学发光免疫分析仪(罗氏E170型);低温冷冻离心机(德国艾本德eppendorf)。

于就诊时采集3 mL空腹静脉血,3 500 r/min离心15 min,分离血清备测。以化学发光免疫分析法检测血清FINS水平;以免疫透射比浊法测定血清Apo A5水平;以酶联免疫吸附法检测血清Alarin,试剂盒线性检测范围为0.08～0.78 ng/mL,灵敏度为0.08 ng/mL,测定内变异系数分别为<10%,测定间变异系数<15%,分别加样至标准孔、空白孔、待测样品孔,给酶标板覆膜,37 ℃孵育1.5 h,再加入提前20 min配制的生物素化抗体工作液,覆膜孵育、洗板,再加入酶结合物工作液,覆膜孵育、洗板,加入显色剂(TMB),覆膜孵育,每孔加终止液后蓝色立转黄色,即刻上机测量各孔450 nm的光密度;以免疫扩散法检测血清C5a水平。所有检测均按照试剂盒说明书和临床检验规范进行。

1.4 观察指标 比较两组一般人口学资料、血压、血糖、血脂、FINS及Apo A5、Alarin、C5a水平,分析Apo A5、Alarin、C5a与FINS关系及HINS影响因素,并分析Apo A5、Alarin、C5a评估HINS价值。

2 结果

2.1 两组基线数据比较 HINS组有糖尿病家族史患儿占比及FINS高于无HINS组(P<0.05),两组年龄、身高、血压、糖脂等其他基线数据无明显差异(P>0.05,表1)。

表1 两组基线数据比较

2.2 两组Apo A5、Alarin、C5a比较 HINS组Apo A5低于无HINS组,Alarin、C5a高于无HINS组(P<0.05,图1)。

图1 两组ApoA5、Alarin、C5a比较

2.3 Apo A5、Alarin、C5a与FINS简单相关分析 Apo A5与FINS呈负相关(r=-0.759),Alarin、C5a与FINS呈正相关(r=0.816、0.829,图2)。

A:Apo A5与FINS相关性,r=-0.759,P<0.05;B:Alarin与FINS相关性,r=0.816,P<0.05;C:C5a与FINS相关性,r=0.829,P<0.05。

2.4 Apo A5、Alarin、C5a之间的简单相关分析 Apo A5与Alarin、C5a呈负相关(r=-0.841、-0.827),Alarin与C5a呈正相关(r=0.860)。

2.5 线性回归分析单纯肥胖儿童HINS的相关影响因素 单纯肥胖儿童HINS的相关影响因素的特征变量有糖尿病家族史、Apo A5、Alarin、C5a 4个,两两之间简单的相关分析结果易受其他特征变量影响,故采用线性回归分析进一步验证。线性回归分析显示,控制了糖尿病家族史、Alarin、C5a后,Apo A5仍与单纯肥胖儿童HINS呈显著的相关性(P<0.001);控制了糖尿病家族史、Apo A5、C5a后,Alarin仍与单纯肥胖儿童HINS呈显著的相关性(P<0.001);控制了糖尿病家族史、Apo A5、Alarin后,C5a仍与单纯肥胖儿童HINS呈显著的相关性(P<0.001,表2)。

表2 线性回归分析单纯肥胖儿童HINS的相关影响因素

2.6 Apo A5、Alarin、C5a及联合评估HINS价值 绘制Apo A5、Alarin、C5a评估HINS的ROC曲线显示,其AUC依次为0.705、0.725、0.717,其中Apo A5敏感度最高为76.04%,Alarin特异度最高为79.61%(P<0.05);以二元回归拟合法分析Apo A5+Alarin+C5a评估HINS的价值,其AUC最高,为0.932,评估敏感度为79.17%,特异度为94.17%(图3、表3)。

图3 ApoA5、Alarin、C5a及联合评估HINS价值

表3 ApoA5、Alarin、C5a及联合评估HINS的ROC分析结果

3 讨论

HINS、糖尿病前期是糖尿病的两个病程阶段,即使是糖耐量正常人群,HINS亦是有害的。早期对HINS进行干预,能中断肥胖、胰岛素抵抗形成的恶性循环,预防肥胖及其相关疾病的发生,所以有必要研究HINS的标志物[12]。

Apo A5能促进脂肪酸氧化代谢,减少甘油三酯含量,预防脂质沉积[13-14]。在高果糖诱导的糖脂代谢失衡模型中,喂食Apo A5能显著提高胰岛素敏感性,降低甘油三酯含量[15]。本研究结果显示,HINS组Apo A5低于无HINS组,与血清FINS呈负相关,在控制混杂因素后,Apo A5仍与单纯肥胖儿童HINS呈显著的相关性。毛顺峰等[16]报道将患儿分为轻度、中度、重度肥胖组,发现随着肥胖程度加重,Apo A5逐渐降低,与FINS呈负相关,本研究结论与之相似。Apo A5能作用于低密度脂蛋白受体家族成员,通过胞吞作用进入脂肪细胞,减少脂滴相关蛋白表达,促进脂质降解与脂肪代谢,从而影响肥胖的发生与进展,改善胰岛素抵抗和HINS,故在单纯肥胖儿童HINS中呈现出保护因子作用[17-18]。Apo A5评估HINS的AUC为0.705,且敏感度在单一指标中最高,可作为预测单纯肥胖儿童HINS的一个相对高敏指标,或可为单纯肥胖儿童HINS的防治提供一个新思路。

Alarin是近年来新发现的一种神经多肽家族成员,具有调节摄食、能量代谢、血管功能等多方面作用[19-20]。在初诊肥胖糖尿病人群中可观测到Alarin明显高于无肥胖人群,且Alarin高水平人群糖脂代谢紊乱与胰岛素抵抗更明显[21]。与之不同的是,本研究纳入对象系单纯肥胖儿童,结果显示,伴HINS儿童血清Alarin更高,与FINS呈正相关,提示血清Alarin可能与单纯肥胖儿童胰岛素抵抗及HINS有关。后续的线性回归分析证实,Alarin与单纯肥胖儿童HINS独立相关,扮演了危险因子作用。分析其原因,一方面高水平Alarin可通过调节下丘脑激素水平合成,导致食欲旺盛和体重增加,另一方面高水平Alarin可降低代谢率,减少肌肉组织对碳水化合物利用率与脂肪分解代谢,引起糖耐量和胰岛素功能受损,进而影响肥胖与HINS发生[22]。但Kilinc等[23]研究指出,糖尿病患者血清Alarin低于正常人群,可能是糖尿病的一个保护因子,本研究观点与之不同,考虑可能是糖尿病患者血糖水平异常,机体为抵抗这种变化产生的适应性与代偿性改变,下一步仍需纳入HINS、糖尿病前期、糖尿病患者进行深入地观测分析。Alarin评估HINS的AUC为0.725,特异度在单一指标中最高,有望成为评估单纯肥胖儿童HINS的一个生物标志物。

补体系统与胰岛素抵抗关系近年来受到临床关注。C5a是补体系统一个成员,在精神分裂症、多囊卵巢综合征中均观测到其与肥胖、胰岛素抵抗有关[24-25]。本研究结果显示,伴HINS单纯肥胖儿童,血清C5a升高,与FINS呈正相关,提示血清C5a可能与HINS有关。为进一步验证,本研究进行线性回归分析显示,控制了糖尿病家族史、Apo A5、Alarin后,C5a仍与单纯肥胖儿童HINS呈显著的相关性,其对应的三阶偏相关系数为0.927,在各指标中最高,提示C5a对单纯肥胖儿童HINS影响效应显著。C5a影响HINS的机制如下:肥胖引起的慢性炎症介导了补体系统的激活,脂肪细胞、肝脏产生了补体C3,导致终端途径激活物C5a生成增多,并通过促酰化蛋白途径,引起葡萄糖和脂质的储存,且高水平的C5a能募集、激活白细胞及炎症细胞因子合成,损伤胰岛β细胞,导致胰岛素抵抗,从而引起HINS[26]。C5a评估HINS的AUC为0.717,呈现出一定预测能力。Apo A5+Alarin+C5a评估HINS的AUC最高0.932,提示联合检测血清Apo A5、Alarin、C5a能提高对单纯肥胖儿童HINS预测能力,可能与联合三者后,囊括了单纯肥胖儿童HINS发生的更多机制有关,且三者联合敏感度为79.17%,特异度为94.17%,预测效能进一步提高,能为临床早期预测与干预提供更准确的参考依据。Apo A5与Alarin、C5a呈负相关,Alarin与C5a呈正相关说明Apo A5、Alarin、C5a之间可相互影响,共同参与单纯肥胖儿童HINS的发生。尽管Apo A5、Alarin、C5a在儿童单纯性肥胖HINS领域呈现出一定应用前景,但其是否能真正成为新的防治靶点,受限于实际情况,尚缺乏临床案例支撑,这是本研究的不足,亦可作为后续的研究方向,以进一步深入探讨,从而为肥胖儿童带来切实的福音。

综上所述,Apo A5、Alarin、C5a是单纯肥胖儿童HINS独立相关影响因素,联合检测三者水平有望成为预测HINS一个有效方案,且Apo A5、Alarin、C5a或可为儿童肥胖及HINS的预防提供一个新思路。