血清3-硝基酪氨酸在2型糖尿病患者體內的變化及與代謝指標的關系

禹遠航，李志紅，李娜，喬普丹，張圓圓，李寶新

1.河北醫科大學研究生院，河北石家莊 050000；2.保定市第一中心醫院內分泌科，河北保定 071000

近年來我國糖尿病患病人數顯著增加，給個人和國家帶來了沉重的經濟負擔[1]。糖尿病是由胰島素分泌和（或）利用障礙所引起的慢性代謝性疾病，常表現為多飲、多尿、多食、無明顯誘因體質量減輕癥狀，其中2 型糖尿病（type 2 diabetes mellitus, T2DM）患者約占糖尿病人群的90% 以上[2]。胰島素抵抗是指正常的葡萄糖耐量通過機體以高于正常的血胰島素釋放水平來維持，機體胰島素處理葡萄糖的能力減低。T2DM 患者往往伴有或輕或重的胰島素抵抗，甚至有些患者在確診T2DM之前就已經存在或輕或重的胰島素抵抗[3]。3-硝基酪氨酸（3-Nitrotyrosine, 3-NT）是由游離酪氨酸或蛋白質酪氨酸殘基通過體內運行的硝化途徑產生的蛋白質硝化產物，它的積累反映了氧化劑形成和抗氧化防御機制之間的失衡，是氧化應激和蛋白質氧化損傷的標志物之一[4-5]。有研究表明氧化應激在T2DM 的發病過程中扮演著重要角色[6]，但3-NT 在T2DM 患者血清中的水平變化及與胰島素抵抗的關系尚無具體研究。因此本研究選取2020 年1 月—2022 年12 月保定市第一中心醫院內分泌科收治的46 例T2DM 患者及44 例健康體檢人群作為研究對象，檢測血清3-NT 水平，并分析其與各臨床指標的相關性，旨在為進一步研究T2DM 的發病機制與診療提供有價值的參考依據。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇本院內分泌科收治的46 例T2DM 患者作為研究對象（T2DM 組），其中男25 例，女21 例；年齡18～75 歲，平均（55.96±6.92）歲。另選取同期于本院體檢科體檢的44 例健康人群作為正常對照組（NC組），其中男21 例，女23 例；年齡18～75 歲，平均（54.52±8.17）歲。兩組一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經本醫院醫學倫理委員會批準(倫理批號：快[2021]023 號)，所有研究對象及家屬均簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標準

納入標準：（1）符合1999 年世界衛生組織T2DM 診斷標準之一[7]：①有多飲、多尿、多食，無明顯誘因體質量減輕“三多一少”癥狀，并且隨機靜脈血血糖≥11.1 mmol/L；②至少8 h 內無熱量攝入后的空腹血糖（fasting plasma glucose, FPG）≥7.0 mmol/L；③口服葡萄糖耐量試驗（oral glucose tolerance test,OGTT）后餐后2 h 血糖（2-hour postprandial blood glucose, 2 hPG）≥11.1 mmol/L。（2）無糖尿病癥狀：符合上述標準之一者，在另一天重復上述檢查，仍符合3 條標準之一者即可確診。

排除標準：①合并嚴重心、腦、血液系統等疾病者；②伴嚴重肝腎功能異常者；③精神障礙者。

1.3 方法

依據入院病歷收集研究對象性別、年齡、體質量、入院收縮壓（systolic blood pressure, SBP）、入院舒張壓（diastolic blood pressure, DBP）等資料，并計算體質指數（body mass index, BMI），公式（BMI=體質量/身高2）。所有受試者均禁食8～10 h，于次日8：00 時抽取外周靜脈血標本。用離心機以轉速4 000 r/min 離心5 min，后收集上層血清標本10 mL，將標本分成兩等分，存于-80℃冰箱中備用，分別用于血清生化指標測定和血清3-NT 的水平測定。采用日本日立全自動生化分析儀（7170）進行血清一般生化指標檢測，其中包括測定總膽固醇（total cholesterol, TC）、三酰甘油（triacylglycerol, TG）、丙氨酸氨基轉移酶（alanine aminotransferase, ALT）及血肌酐（serun creatinine, Scr）血清水平。采用日本愛科來糖化血紅蛋白分析儀（HA-8180）測定受試者血清糖化血紅蛋白（glycated hemoglobin, HbA1c），德國羅氏全自動化學發光分析儀（e-601）、C 肽分析儀測定受試者空腹胰島素（fasting insulin, FINS）及C 肽水平，并通過公式（HOMA-IR=FPG×FINS/22.5）計算穩態模型-胰島素抵抗指數（homeostatic model assessment of insulin resistance, HOMA-IR）。嚴格按照購自武漢云克隆科技股份有限公司（Cloud-Clone Crop）酶聯免疫吸附試劑盒說明書進行操作，采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附雙抗體夾心測定法定量測定3-NT 血清水平。3-NT 有效檢測范圍3.70～300.00 ng/mL，批內變異系數均＜10%，批間變異系數均＜12%。

1.4 觀察指標

①比較正常體檢人群與T2DM 患者一般臨床資料、血清生化指標及3-NT 水平；②比較T2DM 組患者血清3-NT 與一般臨床資料及各生化指標之間的差異；③分析血清3-NT 與各臨床指標之間的相關性。

1.5 統計方法

采用SPSS 25.0 統計學軟件對數據進行分析。正態分布的計量資料以（±s）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，不符合正態分布的計量資料以四分位數間距［M(P25～P75)］表示，組間比較采用秩和檢驗。計數資料采用例數（n）和率表示，組間差異比較進行χ2檢驗。采用Spearman 相關性分析探討3-NT 與各指標之間的相關性。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組研究對象3-NT 表達水平及血清學相關指標比較

NC 組和T2DM 組間DBP、TC、ALT、Scr 比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。與NC 組比較，T2DM 組BMI、SBP、TG、FPG、HbA1c、HOMA-IR、C 肽、FINS、3-NT 水平均明顯升高，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組研究對象一般資料及化驗指標比較(±s)

表1 兩組研究對象一般資料及化驗指標比較(±s)

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2.2 血清3-NT 與各指標差異性比較

依據本研究實際測定結果，將T2DM 組血清3-NT 水平以中位數分為高（A）低（B）兩組，兩組間性別、年齡、TC、TG、ALT、Scr、FINS 比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。與血清3-NT 水平較低組比較，水平較高組BMI、SBP、DBP、FPG、HbA1c、C 肽、HOMA-IR 水平均明顯升高，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

2.3 血清3-NT 與各指標Spearman 相關性分析

經Spearman 相關性分析顯示，血清3-NT 水平與BMI、SBP、DBP、FPG、HbA1c、C 肽、HOMA-IR 水平呈正相關（P＜0.05），而與TC、TG、ALT、Scr、FINS指標無明顯相關性（P＞0.05）。見表3。

表3 血清3-NT 與各指標Spearman 相關分析

3 討論

我國成人糖尿病患病率已達11.2%，其中以T2DM 為主，T2DM 是以胰島素抵抗和β 細胞功能進行性衰竭為特征的慢性代謝性疾病[8]，隨著病情的發展人民的生活質量受到了嚴重影響。近年來研究發現氧化應激與T2DM 的發生、進展密切相關[9]。因此在氧化應激相關因子中尋找T2DM新的血清學標志物，有利于進一步探討T2DM 的發病機制，為研究T2DM 預防及治療提供新思路。本文通過對健康人群、單純T2DM 患者血清3-NT水平的檢測，研究該指標在T2DM 患者血清中的變化及其影響因素，為今后臨床診治T2DM 提供新線索。

氧化應激是指機體活性氧（reactive oxygen species, ROS）的產生和中和ROS 的抗氧化系統之間的失衡。研究發現，過量ROS 可通過激活細胞蛋白激酶C 及C-Jun 氨基末端激酶途徑，減少胰島素受體數量、抑制胰島信號轉導，導致機體胰島素抵抗[10-12]。研究表明，在高血糖環境的刺激下機體氧化應激反應增加，生成過氧化亞硝酸陰離子使蛋白質酪氨酸殘基硝基化生成3-NT，3-NT 可參與多系統氧化應激反應，導致蛋白質變性、DNA 損傷以及細胞凋亡[13-16]。本研究結果顯示，T2DM 患者血清3-NT 水平較健康體檢人群升高，因氧化應激與T2DM 具有相關性，故推測血清3-NT 水平變化可能與T2DM 患者體內氧化應激程度相關，可推進T2DM 患者病情的進展。

胰島素抵抗是指肝臟、脂肪或骨骼肌等組織無法對正常的胰島素水平做出反應，需要高于正常水平的胰島素來維持正常功能[17]。多數T2DM患者有不同程度的胰島素抵抗，會影響疾病治療及進展。分子研究顯示，胰島素刺激的葡萄糖消耗主要在骨骼肌進行，葡萄糖轉運蛋白-4（glucose transporter-4, GLUT-4）易位受損可抑制骨骼肌細胞葡萄糖攝取，引起胰島素抵抗[18-19]。在一項動物研究中發現，3-NT 可干預GLUT-4 易位，降低GLUT-4 表達，減少葡萄糖向細胞內的轉運，引起機體糖脂代謝調節紊亂[20-21]。3-NT 還可通過多種氧化應激途徑破壞胰島素空間結構，抑制胰島素分泌，減少肝臟和脂肪組織對葡萄糖的攝取，造成機體異位脂質積聚[22-24]。本研究發現T2DM 患者血清3-NT 水平升高的同時，BMI 及胰島素抵抗相關指數也明顯升高，血清3-NT 可能通過促進機體氧化應激反應增加，引起機體糖脂代謝調節紊亂，進而引起胰島素抵抗，故3-NT 可能與糖脂代謝紊亂及胰島素抵抗存在相關性。Spearman 分析結果顯示，血清3-NT 水平與血糖相關指標，如FPG、HbA1c、C 肽、HOMA-IR 呈正相關，表明3-NT可能參與T2DM 病情進展，并且受血糖控制程度及胰島素抵抗程度影響，還能間接反應T2DM 患者胰島素抵抗程度。此外，血清3-NT 水平還與SBP、DBP、BMI 正相關，推測血清3-NT 還與機體血壓及血脂代謝密切相關，故猜想可通過積極控制血壓、血脂、血糖水平來降低血清3-NT 水平，減輕機體胰島素抵抗、糖脂代謝紊亂，以期延緩T2DM 病情進展。

綜上所述，T2DM 患者血清3-NT 水平明顯升高，且與血脂代謝、血糖控制情況相關，證明3-NT參與了T2DM 的發生、發展。且血清3-NT 水平的增高可能是造成胰島素抵抗的危險因素。同時，提示積極控制血壓、血脂及血糖水平可降低血清3-NT的含量，為T2DM 患者的診治提供理論參考依據。然而，本研究所選樣本量較小，未來還需進行大樣本量的深入研究以明確血清3-NT 在T2DM 患者中的具體作用機制。