2型糖尿病合并肥胖患者血清TLR4、IL-6水平變化及其意義

袁姿，楊婷，陳玲，樊華英，范慶濤，魯燕，成興波

(蘇州大學附屬第一醫(yī)院，江蘇蘇州215006)

隨著生活水平的提高及生活方式的改變，肥胖的發(fā)生率不斷增加[1]。肥胖者脂肪組織中免疫細胞浸潤，產生炎癥因子，促進局部或全身炎癥反應，可干擾外周組織胰島素信號轉導，影響葡萄糖代謝[2]。近年來研究證實,T2DM、肥胖均是在先天遺傳因素的基礎上后天環(huán)境誘導而發(fā)生的慢性、低度的炎癥性疾病[3]。Toll樣受體4(TLR4)是在人體發(fā)現(xiàn)的第一個TLRs相關蛋白，在胰島素靶組織如肝臟、脂肪組織、肌肉組織中都有表達[4]，可識別外源性配體如革蘭陰性菌細胞壁的脂多糖(LPS)[5]，也可與內源性配體結合[6]，調節(jié)IL-1β、IL-6等的分泌，激活炎癥通路并干擾胰島素信號的正常轉導，從而參與T2DM的炎癥、免疫反應過程[7]。IL-6由巨噬細胞、T細胞等分泌[8],目前對于IL-6在肥胖、胰島素抵抗中的作用仍未達成共識[9～13]。本研究觀察了T2DM合并肥胖患者血清TLR4、IL-6水平變化，并探討其臨床意義。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取蘇州大學附屬第一醫(yī)院內分泌科收治的初診T2DM患者90例，按BMI分為3組，每組30例。18.5≤BMI≤23.9為T2DM正常體質量組，男20例、女10例，年齡(45.20±9.45)歲，BMI 22.17±1.47；24.0≤BMI<28.0為T2DM超重組，男19例、女11例，年齡(41.80±10.40)歲，BMI 25.94±1.07；BMI≥28.0為T2DM肥胖組，男18例、女12例，年齡(42.60±11.43)歲，BMI 30.37±3.23。另選同期BMI正常的健康體檢者30例為對照組，男12例、女18例，年齡(41.19±11.86)歲，BMI 21.66±1.18。排除1型糖尿病、高血壓病、T2DM伴急慢性感染、嚴重心腦血管病變、肝腎功能不全和其他系統(tǒng)性疾病患者；排除妊娠、哺乳期或長期服用避孕藥者；排除既往重大外傷、手術史及合并惡性腫瘤、風濕性疾病的患者。本研究符合人體試驗委員會所制訂的倫理學標準,受試者均簽署知情同意書。各組性別、年齡資料具有可比性。

1.2 血清TLR4、IL-6檢測方法 所有受試者留取血樣，2 h內于3 000 r/min離心10 min，分離血清，儲存于-20 ℃冰箱保存待檢測。采用ELISA法檢測血清TLR4、IL-6，按說明書操作。

1.3 糖尿病、肥胖相關指標檢測方法 檢測各組腰圍(WC)。所有受試者隔夜空腹12 h，次晨靜脈抽血測定生化指標。Olympus2700全自動生化儀測定空腹血糖(FPG)、LDL-C、TG、HDL-C，高壓液相色譜法檢測糖化血紅蛋白(HbA1c)，ELISA法檢測FINS。按照公式計算胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)：FPG×FINS/22.5。

2 結果

2.1 各組血清TLR4、IL-6及糖尿病、肥胖相關指標比較 T2DM肥胖組血清TLR4、IL-6水平高于T2DM正常體質量組和T2DM超重組，均高于對照組(P均<0.05)。T2DM肥胖組血清TG、LDL-C、FINS、HOMA-IR高于T2DM正常體質量組和T2DM超重組，各T2DM組LDL-C、HOMA-IR、FINS高于對照組，HDL-C低于對照組(P均<0.05)。見表1。

表1 各組血清TLR4、IL-6及糖尿病、肥胖相關指標比較

注：與對照組相比，P<0.05；與T2DM肥胖組相比，#P<0.05。

2.2 血清TLR4、IL-6與糖尿病、肥胖相關指標的相關性 TLR4與BMI、WC、TG、LDL-C、FPG、FINS、HOMA-IR、HbA1c呈正相關(r分別為0.338、0.329、0.213、0.309、0.161、0.296、0.249、0.253，P均<0.05)，與HDL-C呈負相關(r=-0.199，P<0.05)；IL-6與BMI、WC、TG、LDL-C、FPG、FINS、HOMA-IR、HbA1c呈正相關(r分別為0.508、0.513、0.296、0.334、0.417、0.266、0.329、0.487，P均<0.05)，與HDL-C呈負相關(r=-0.371，P<0.05)。血清TLR4、IL-6水平呈正相關(r=0.246，P<0.05)。分別以血清TLR4、IL-6為因變量，以BMI、WC、TG、LDL-C、HbA1c、FINS、FPG為因變量進行多元回歸分析，結果顯示FINS(β=0.104、S.E.=0.051、標準化B值=0.210、t=2.059、P=0.042)是TLR4升高的獨立影響因素，BMI(β=4.956、S.E.=2.299、標準化B值=0.337、t=2.156、P=0.033)、HbA1c(β=7.211、S.E.=2.445、標準化B值=0.350、t=2.950、P=0.004)是IL-6升高的獨立影響因素。

3 討論

TLRs在炎癥因子相關基因的轉錄調控過程中發(fā)揮重要作用[14]。Nyati等[15]研究發(fā)現(xiàn),肥胖小鼠的脂肪組織中TLR4 mRNA表達顯著上調，并且發(fā)現(xiàn)TLR4被FFA、LPS激活后可刺激NF-κB信號轉導和炎癥因子IL-6等在脂肪細胞中的表達。Dasu等[16]發(fā)現(xiàn),新診斷的T2DM患者單核細胞中TLR4 mRNA表達高于對照組，TLR4的內源性配體HSP-60、HSP-70、高遷移率族蛋白B1(HMGB1)、內毒素、透明質酸水平均升高，并且與TLR4水平呈正相關。以上研究提示TLR4參與了機體的慢性炎癥過程，參與了T2DM的發(fā)生發(fā)展。

本研究發(fā)現(xiàn)，T2DM肥胖組血清TLR4、TG、LDL-C、HOMA-IR水平均高于T2DM正常體質量組和T2DM超重組。Jia等[17]研究發(fā)現(xiàn)，小鼠肝細胞中TLR4激活導致肥胖相關炎癥和胰島素抵抗；TLR4敲除的小鼠，盡管在高脂肪飲食后出現(xiàn)肥胖，但表現(xiàn)出糖耐量改善、胰島素敏感性增強和肝脂肪變性減輕。本研究相關性分析結果顯示，血清TLR4與BMI、WC、TG、LDL-C、HOMA-IR、FPG、FINS、HbA1c呈正相關，與HDL-C呈負相關。這提示血清TLR4水平與肥胖及脂代謝異常有關，并且可能具有促進作用。多元回歸分析結果顯示，F(xiàn)INS是血清TLR4升高的獨立影響因素。這提示T2DM狀態(tài)下代償性胰島素升高可能會進一步激活TLR4的表達，加重胰島素抵抗，其具體作用機制仍需進一步研究。我們前期肝細胞模型實驗結果證明，在FFA及高濃度胰島素刺激下，肝細胞中TLR4表達水平上調。考慮到脂肪組織的內分泌功能，推測FFA不僅僅是TLR4的內源性配體，同時對TLR4的表達有誘導作用。結合本研究結果，我們推測，隨著BMI增高，脂肪組織的內分泌功能逐步強化，F(xiàn)FA、FINS水平也升高，在多重因素作用下，TLR4表達水平逐步增高，促進胰島素抵抗的發(fā)生，從而導致T2DM的發(fā)生、發(fā)展。

TLR4主要通過激活MyD88依賴性通路誘發(fā)隨后的炎癥反應，然后順序激活IκB激酶(Iκκ)和絲裂原活化蛋白激酶(MAPKs)、NF-κB等一系列信號，進而誘發(fā)下游炎癥因子IL-6、TNF-α、IL-1等的釋放。IL-6是肥胖相關代謝紊亂的關鍵介質，是引起T2DM及肥胖患者發(fā)生胰島素抵抗的關鍵因素之一[9]。目前，關于IL-6在肥胖、胰島素抵抗中的作用仍然存在異議。

本研究發(fā)現(xiàn)，T2DM肥胖組血清IL-6水平高于T2DM超重組和T2DM正常體質量組。相關性分析結果顯示，IL-6水平與BMI、WC、TG、LDL-C、FPG、FINS、HOMA-IR、HbA1c均呈正相關，與HDL-C呈負相關；血清TLR4與IL-6水平呈正相關。多元回歸分析顯示，BMI是IL-6升高的獨立影響因素。既往研究發(fā)現(xiàn)，炎癥因子通過抑制胰島素信號轉導及影響胰島素轉導中的關鍵元件等多種機制促進胰島素抵抗的發(fā)生[18]。這提示TLR4信號通路的激活促進了IL-6在內的一系列炎癥因子的釋放，通過促進胰島素抵抗進一步導致T2DM發(fā)生、發(fā)展。本研究還發(fā)現(xiàn)HbA1c是IL-6的獨立影響因素。研究發(fā)現(xiàn)，炎癥因子可通過提高升血糖激素如糖皮質激素、生長激素、胰高血糖素的水平，導致體內血糖升高[19]。此外，炎癥因子還通過降低葡萄糖轉運蛋白4 mRNA的表達水平，使胰島素刺激的葡萄糖轉運功能降低，影響葡萄糖代謝[20]。上述研究結果均提示，高血糖和慢性炎癥之間相互影響、相互促進。

結合本研究結果，我們認為，T2DM合并肥胖患者血清TLR4、IL-6水平升高，TLR4、IL-6水平變化與肥胖、高血糖、胰島素抵抗存在相關性。同時，本研究存在一定的缺陷，如按BMI分組存在一定的局限性。BMI并不能反映體脂含量，尤其是內臟脂肪的含量。本研究中T2DM正常體質量組與T2DM超重組TLR4、TG、LDL-C水平差異無統(tǒng)計學意義考慮與此有關。此外，TLR4、IL-6與肥胖、T2DM之間關系的影響因素太多，單純觀察性研究只能了解其相關性，而這種相關性是否為因果關系，仍需進一步證實。