2型糖尿病患者血清脂肪酸結合蛋白4、PPARγ表達變化及其與胰島素抵抗的相關性

王慧，皇甫建，肖瑞，烏仁斯琴

1內蒙古醫科大學附屬醫院，呼和浩特 010050；2內蒙古醫科大學分子病理重點實驗室

隨著飲食結構和生活方式的變化，全球糖尿病的患病率日益增加，糖尿病中2型糖尿病(T2DM)占比90%以上。糖尿病不僅是“血糖高”的疾病，它主要危害在于各種并發癥引起的器官損害和患者壽命的縮短，因此早期發現及治療T2DM對糖尿病預后至關重要。胰島素抵抗是2型糖尿病患者主要的發病機制，是其早期事件，而有關反映胰島素抵抗的相關指標臨床中極為少見。作為游離脂肪酸(FFA)分子伴侶的脂肪細胞型脂肪酸結合蛋白4(FABP4)被證實與胰島素抵抗、高血糖癥等疾病的發生密切相關[1]。外周血FABP4蛋白水平目前被認為是多種疾病的生物學標記物[2,3]。過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)作為一類由配體激活的核轉錄因子，除能調節脂肪細胞和組織代謝外, 還具有減輕胰島素抵抗[4]等作用，與糖尿病、高血壓等疾病轉歸有密切的關聯[5，6]。PPARγ不僅在動物體細胞內可以檢測到，在人類外周血中同樣可以檢測到[7]。既往研究認為，FABP4與PPARγ都與胰島素抵抗相關，Garinshkolnik等[8]研究認為，FABP4與PPARγ可能是通過一個負反饋的回路發生相互作用，但具體機制不清。二甲雙胍作為T2DM降糖藥物的一線用藥，可通過減輕胰島素抵抗發揮降糖作用。本研究觀察了T2DM患者FABP4及PPARγ的水平變化及二甲雙胍治療后二者的水平變化，并探討了二者之間及與胰島素抵抗的相關性，明確二者在T2DM中的發生、發展及轉歸過程中的變化趨勢，為糖尿病的早期診斷提供新的檢測指標。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2016年10月～2017年12月內蒙古醫科大學附屬醫院內分泌科收治初發且需單獨使用二甲雙胍治療的T2DM患者32例作為研究組，均符合 1999 年 WHO 糖尿病診斷及分型標準。男14例、女18例，年齡 35～75 歲，BMI(25.43±1.35)kg/m2、WHR 0.89±0.08，FPG(7.56±0.64)mmol/L，TC(4.46±0.49)mmol/L、LDL(2.98±0.25)mmol/L、HDL(1.30±0.19)mmol/L，HbA1C8.14%±0.64%，FINS(10.32±2.99)μU/mL，SBP(125.09±6.99)mmHg、DBP(77.06±7.86)mmHg。同時選取同期體檢健康者34例作為對照組，男15例、女19例，年齡35～75 歲，BMI(22.96±1.70)kg/m2、WHR 0.81±0.08，FPG(4.97±0.5)mmol/L，TC(4.22±0.23)mmol/L、LDL(2.72±0.37)mmol/L、HDL(1.43±0.28)mmol/L，HbA1C5.20%±0.41%，FINS(8.15±0.89)μU/mL,SBP(123.88±6.86)mmHg、DBP(75.5±7.03)mmHg，與對照組比較，研究組HDL降低(P均<0.05)，除TG外其余指標均升高(P均<0.05)。

1.2 血清中FABP4及PPARγ檢測 分別于治療前，治療后1、2、3、7個月采用ELISA法檢測血清中FABP4及PPARγ。實驗步驟嚴格按照試劑盒說明書進行，最后采用酶標儀在450 nm波長下測量各孔OD值。根據標準物的濃度和OD值計算出標準曲線的線性回歸方程式，將樣品的OD值代入方程式，計算出待測樣品濃度，再乘以5，即為待測樣品的實際濃度。

2 結果

2.1 兩組不同時間血清FABP4、PPARγ水平及HOMA-IR比較 研究組治療前血清FABP4、PPARγ水平及HOMA-IR分別為(22.92±7.53)ng/mL、(832.01±168.71)pg/mL、3.46±1.00，對照組分別為(13.68±3.37)ng/mL、(1347.4±204.84)pg/mL、1.82±0.25,兩組各指標比較，P均<0.01。研究組治療后1、2、3、7個月血清FABP4水平分別為(12.34±2.39)、(10.73±0.68)、(9.50±0.56)、(9.04±0.44)ng/mL，PPARγ水平分別為(1246.52±216.84)、(1497.08±238.31)、(1393.04±216.10)、(2585.46±290.28)pg/mL，HOMA-IR分別為2.95±0.83、2.46±0.57、2.29±0.88、2.18±0.46。與治療前比較，治療后1、2、3、7個月，血清FABP4水平降低，PPARγ水平升高,HOMA-IR降低(P均<0.05)。

2.2 血清PPARγ、FABP4、HOMA-IR之間的相關性 研究組治療前(r=-0.739,P<0.01)后(r=-0.606,P<0.01)血清FABP4水平與血清PPARγ水平均呈負相關。以HOMA-IR為因變量，BMI、WHR、SBP、DBP、FPG、TG、TC、LDL、HbA1C、FINS、FABP4、PPARγ為自變量進行多元逐步回歸分析，發現FPG、FINS、HbA1C、FABP4及PPARγ為HOMA-IR的獨立影響因素(P<0.01,R2=0.988)，回歸方程式y=0.328XFINS-0.01XFABP4-0.0002XPPARγ-0.072XHbA1C+0.43XFBG-2.186。見表1。

表1 HOMA-IR獨立影響因素分析結果

3 討論

FABP4作為脂肪酸結合蛋白(FABP)家族成員之一，不僅調控脂肪細胞分化，而且參與糖及脂肪代謝。1997年，Steinberg等成功建立FABP4-/-小鼠模型，證明FABP4基因敲除可有效防止胰島素抵抗的發生，這可能與FABP4降低小鼠體內的脂肪組織含量，并且使游離的脂肪酸發生積聚有關。血清FABP4濃度的升高與胰島素抵抗增加明顯相關。美國一項大規模橫斷面研究發現，血清FABP4水平升高與胰島素抵抗、血脂代謝紊亂、BMI相關。FABP4可作為HOMA-IR的獨立影響因素。本研究結果顯示，研究組治療前外周血FABP4水平較對照組升高，且治療后不同時間血清FABP4水平逐漸下降，經過回歸分析發現FABP4可作為HOMA-IR的獨立影響因素，這與既往研究相一致。證實FABP4的濃度與胰島素抵抗增加明顯相關，可以參與胰島素抵抗發生發展的病理過程，可能成為評估胰島素抵抗的重要臨床指標。

PPARγ作為一種由配體調控的核受體因子，除能調節糖脂代謝外, 還具有調節能量平衡，增強機體對胰島素的敏感性以及延緩心血管并發癥的發生等作用，與糖尿病、高血壓、心血管病及腫瘤等疾病的轉歸有密切的關聯。Vameeq等[9]研究發現，PPARγ基因發生突變或者功能缺失的個體會發展為伴有嚴重胰島素抵抗的早發型T2DM。本研究結果顯示，研究組治療前外周血PPARγ水平較對照組降低，治療后血清PPARγ水平逐漸呈上升趨勢,經過回歸分析發現，PPARγ也可作為HOMA-IR的獨立影響因素。證實PPARγ的濃度與胰島素抵抗明顯相關。

Garinshkolnik 等[8]首次發現，FABP4與PPARγ可能是通過一個負反饋的回路相互作用，且兩者在各種代謝中起到相反的作用。另外研究顯示，FABP4的三維結構內含有核定位信號及出核信號，能將細胞質內特異性配體呈遞給細胞核內的PPARγ，在PPARγ轉錄調節作用中發揮關鍵作用[10]。FABP4在脂肪細胞分化過程中可被調節，其信使RNA受到PPARγ等轉錄調控[11]。本研究結果顯示，T2DM患者治療前后血清FABP4及PPARγ水平均呈負相關。證實二者確實呈一個負反饋回路相互作用。

綜上所述，T2DM患者血清FABP4水平升高、PPARγ水平降低，病情好轉后，血清FABP4水平降低、PPARγ水平回升;血清FABP4可能通過與PPARγ相關的負反饋回路引起胰島素抵抗的發生，為臨床開展以FABP4為靶點的新的T2DM治療方法提供理論依據。然而，FABP4與PPARγ相互作用機制還需更多且樣本量更大的基礎及臨床實驗去研究證明。