腹型肥胖者外周血miR-21表達與代謝紊亂及糖尿病發病風險的關系

萬紅 燕樹勛 王嫻 張勝威

肥胖的發生率隨著社會經濟的發展和生活條件的提高而顯著上升，而肥胖（尤其是腹型肥胖）與2 型糖尿病密切相關。研究腹型肥胖者外周血中與糖代謝紊亂及糖尿病發病相關的生物標志物，對預防和控制糖尿病具有重要意義。人體外周血中的微小RNA（microRNA，miR），近年來有越來越多研究表明其作為腫瘤等疾病發生、發展和預后的潛力生物標志物［1-4］。已有研究結果表明，炎癥細胞因子的過量表達與肥胖和胰島素抵抗的程度高度相關［5］，而miR-21 潛在靶向調節多種炎癥細胞因子的表達及分泌［6-7］，但miR-21 的表達水平與腹型肥胖者糖代謝紊亂及糖尿病發病的關系及臨床意義尚未見報道。本研究將探究腹型肥胖者外周血miR-21 表達與代謝紊亂及糖尿病發病風險的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入2017年1月至2019年12月間于本院內分泌科收治的內分泌科診斷為初發2 型糖尿糖患者160 例，設為T2DM 組，年齡41～79 歲，平均年齡（52.29±14.03）歲，男104 例，女56 例。選取同期在本院體檢的健康志愿者80 例，設為NC 組，年齡40～79 歲，平均年齡（52.33±14.15）歲，男49，女31 例。按照腰圍身高比（＞0.5 的腹型肥胖標準）將T2DM組與NC 組對象細化亞組，即T2DM 腹型肥胖組（T2DM-AO 組=80 例），T2DM 非腹型肥胖組（T2DM-NAO 組=80 例），NC 腹型肥胖組（NC-AO組=40 例），NC 非腹型肥胖組（NC-NAO 組=40 例）。

入選標準：①符合美國糖尿病學會（ADA）2016年制定的糖尿病診斷標準［8］，初發糖尿病；②腰圍/身高比大于0.50（腹型肥胖的判定標準［9］）；③入院后24 小時內留取靜脈血及血清樣本；④自愿參加本研究方案。排除標準：①有嚴重的肝、腎、心、肺等系統疾病、自身免疫性疾病或功能衰竭及嚴重感染者；②服用過糖尿病藥物或接受過糖尿病治療的患者；③拒絕配合研究者。本研究在實施前經本院倫理委員會審閱批準。

1.2 方法

1.2.1 常規指標測定

在空腹12 h 以上進行測定：身高、體重、腰圍，計算體重指數（Body Mass Index，BMI）、腰圍身高比（Waist to Height Ratio，WHtR）；采集肘靜脈血進行肝功能、血常規、甘油三酯（Triglyceride，TG）、空腹血糖（Fasting Blood Glucose，FBG）、糖化血紅蛋白（Glycosylated Hemoglobin，GHbA1C）的測定。

1.2.2 外周血miR-21 表達的檢測

使用RNA 提取試劑盒（RN46-血清/血漿microRNA 快速提取試劑盒，購自北京艾德萊生物科技有限公司）對采集的3 mL 肘靜脈血進行處理。對提取出的RNA，使用miRNA cDNA 第一鏈合成試劑盒（miRNA First Strand cDNA Synthesis Kit，購自北京百奧萊博科技有限公司）反轉錄合成cDNA。將cDNA 作為模板，熒光定量PCR 方法用以檢測表達量，引物序列miR-21（上游引物5′-GATCCTAGCATCGTAGCTA-3′，下游引物為試劑盒自帶），U6（上游引物5′-TAGATCGTATAGCTAT-3′，下游引物5′-TAAGCTAGCTAGCTAGCTA-3′）。擴增程序按照95℃3min 循環1 次，95℃15 s-60℃30 s 循環40 次設置，使用miRNA 熒光定量PCR 檢測調劑盒（miRNA Real-Time PCR Assay kit，購自北京博凌科為生物科技有限公司）。上機后得到相關曲線和循環閾值（Ct），U6 作為內參，2-△△Ct法計算miR-21 的相對表達水平。

1.2.3 統計學方法

采用SPSS 19.0 軟件進行數據統計分析，計量資料以（±s）表示，兩組間比較用t檢驗，采用多元Logistic 回歸分析方法進行多因素分析。P＜0.05為差異有統計學意義。對于Logistic 回歸模型建立ROC 曲線的線下面積AUC 表征預測性能。

2 結果

2.1 兩組一般資料的比較

T2DM 組患者與NC 組年齡、腰圍、WHtR、BMI、ALT 等指標比較無統計學意義（P＞0.05），T2DM 組TG、FBG、GHbA1C、miR-21 明顯高于NC組，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

2.2 糖尿病單因素差異分析

各亞組年齡、ALT 比較無統計學意義（P＞0.05），T2DM-AO 組與NC-AO 組腰圍、WHtR、BMI 均明顯高于T2DM-NAO 組與NC-NAO 組，差異有統計學意義（P＜0.05）；T2DM-AO 組TG、FBG、GHbA1C、miR-21 指標最高，T2DM-NAO 組次之，與NC-AO組及NC-NAO 組比較差異有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

2.3 糖尿病發病風險的多因素分析

利用資料數據中的BMI、腰圍身高比（WHtR）、血清谷丙轉氨酶（ALT）、甘油三酯（TG）和外周血miR-21 相對表達量作為自變量，糖尿病是否發病為應變量，對腹型肥胖糖尿病組及單純腹型肥胖組數據進行多元Logistic 回歸分析。miR-21 相對表達量增高是單純腹型肥胖病人糖尿病發病的最顯著的風險因素，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表3、圖1。

表1 兩組基本臨床資料比較（±s）Table 1 Comparison of general information of 2 groups（±s）

表1 兩組基本臨床資料比較（±s）Table 1 Comparison of general information of 2 groups（±s）

指標年齡（歲）腰圍（cm）WHtR BMI（kg/m2）ALT（U/L）TG（mmol/L）FBG（mmol/L）GHbA1C（%）miR-21 T2DM 組（n=160）52.29±14.03 85.64±5.71 0.52±0.04 24.23±2.99 22.23±3.31 1.86±1.07 8.06±2.28 9.08±2.50 10.25±3.72 NC 組（n=80）52.33±14.15 86.29±5.54 0.51±0.04 24.46±2.75 21.61±1.76 1.23±0.59 5.19±0.37 5.16±0.47 2.67±1.45 t 值0.0208 0.8395 1.8257 0.5767 1.5671 4.9034 11.1741 13.8885 17.5555 P 值0.9835 0.4020 0.0691 0.5647 0.1184＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05

表2 糖尿病單因素差異分析（±s）Table 2 Analysis of Single Factor Differences in Diabetes（±s）

表2 糖尿病單因素差異分析（±s）Table 2 Analysis of Single Factor Differences in Diabetes（±s）

注：與NC-AO 組比較，aP＜0.05，與NC-NAO 比較bP＜0.05，與T2DM-NAO 組比較，cP＜0.05。

指標年齡（歲）腰圍（cm）WHtR BMI（kg/m2）ALT（U/L）TG（mmol/L）FBG mmol/L）GHbA1C（%）miR-21 T2DM 組T2DM-AO（n=80）53.27±15.72 92.23±6.84bc 0.56±0.06bc 26.37±3.01bc 22.41±3.72 1.98±1.12ab 8.37±2.11abc 9.41±2.51abc 12.82±4.97abc T2DM-NAO（n=80）51.30±12.55 79.06±4.82 0.48±0.03 22.08±2.97 22.05±2.58 1.73±1.01b 7.75±2.46ab 8.76±2.49ab 7.68±3.01ab NC 組NC-AO（n=40）52.08±13.98 94.35±6.73 0.55±0.05 25.91±2.59 22.15±1.81 1.42±0.72 5.36±0.42 5.53±0.45 3.42±1.75b NC-NAO（n=40）52.57±14.32 78.24±4.91 0.47±0.03 23.01±2.84 21.08±1.73 1.05±0.46 5.02±0.35 4.79±0.48 1.92±1.12 F 值0.26 116.03 62.75 35.89 2.04 9.73 42.72 66.53 115.58 P 值0.8508＜0.05＜0.05＜0.05 0.1094＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05

表3 糖尿病發病風險的Logistic 回歸分析Table 3 Logistic regression analysis of diabetes risk

圖1 miR-21 相對表達量增高與糖尿病發病的ROC 曲線Figure 1 ROC curve of increased relative expression of miR-21 and the onset of diabetes

3 討論

隨著生活水平的提高，我國的肥胖發生率在迅速增長，肥胖可導致代謝異常和各種疾病，包括糖尿病、高血脂、高血壓、冠心病、胰腺炎和腫瘤等［10］。在中國，與肥胖相關的2 型糖尿病的發生率在近10年中增加了50%［11］。而糖尿病無法治愈，必須通過健康教育、改變飲食以及生活習慣，甚至長期注射藥物等手段進行治療。肥胖是發生糖尿病（主要是2 型糖尿病）的重要危險因素之一。在長期肥胖人群中，糖尿病的患病率明顯增加，可高達普通人群的5 倍以上。另一方面，2 型糖尿病人中的80%都是肥胖者［12］。發生肥胖的時間越長，糖尿病發生的風險越高。腹部型肥胖者糖尿病發生的風險遠大于臀部型肥胖者，腰圍/臀圍的比值具有顯著的意義［13］。2 型糖尿病是內分泌代謝疾病，其主要表現是持續性的血糖升高，2 型糖尿病者的胰島素抵抗與內臟脂肪含量存在相關關系［14-15］。袁姿等［16］的研究顯示腹型肥胖者2 型糖尿病的發生發展與IL-6 等炎癥細胞因子密切相關，IL-6 對肝臟的調節作用以及IL-6 本身對胰島細胞的毒性影響是可能的作用原因。

MicroRNA 是一類內源性的具有調控功能的非編碼RNA，長度約為20～25 個核苷酸，microRNA 參與各種各樣的調節途徑，包括發育、細胞增殖和凋亡、脂肪代謝等［17］。尋找疾病相關的microRNA 并發進行發病機理研究，應用于疾病的診斷和治療，日益受到研究者的關注。已有研究報道，miR-21 靶向JAK2/STAT3 通路，發揮抑制炎癥反應的作用［18］，miR-21 的主要生物學作用是抑制炎癥反應，miR-21 表達量增多是機體自我保護性的代償調節炎癥反應和介導調節炎癥細胞因子的釋放［19］。扎西吉［20］等發現miR-21 可能通過影響Th17/Treg 平衡，調控IL-10、IL-17、IL-23、IL-6、TGF-β 等細胞因子水平，促進自身免疫性肝病進展。

腹型肥胖者外周血miR-21 表達對其糖代謝紊亂及糖尿病的發生具有一定的預測作用，鑒于糖尿病至今沒有治愈的方法，早發現、早診斷成為減緩糖尿病切實可行手段，腹型肥胖患者外周血miR-21 監測對于糖尿病早期篩查具有重要意義。同時在檢驗監測到腹型肥胖者外周血miR-21 表達量異常時，及早評估、及早干預，有望大大降低腹型肥胖者的糖尿病發生風險。