腹型肥胖2型糖尿病患者心脏结构及功能的变化

摘要

目的:糖尿病心脏病(Diabetic heart disease)是糖尿病患者的主要致死原因之一,包括冠状动脉粥样硬化性心脏病,糖尿病心肌病和糖尿病心脏自主神经病变等。其中冠状动脉粥样硬化性心脏病,即冠心病,已为临床上所熟知。糖尿病心肌病(Diabetic cardiomyopathy,DCM)是糖尿病(Diabetic DM)主要的微血管合并症之一。糖尿病心肌病的发病机制与心肌细胞代谢紊乱(能量底物供给和利用异常、高胰岛素血症和胰岛素抵抗)、心肌电生理变化、内皮细胞功能障碍和微血管病变(炎症反应及氧化应激、肾素血管紧张素系统的激活)及心脏自主神经病变等有关。肥胖人群是T2DM的高危人群,在肥胖者,脂肪组织释放大量的非酯化脂肪酸,甘油,脂肪源性细胞因子(如瘦素、脂联素、抵抗素、视黄醇结合蛋白等),炎症细胞因子(如转化生长因子α、白介素6、单核细胞趋化蛋白1等)参与胰岛素抵抗的发生。超重或肥胖通过加重血流动力学负担,激活交感神经活性,加剧氧化应激和炎症反应,脂肪堆积所致脂毒性等损害心肌。脂肪细胞因子的分泌失衡和或功能障碍在胰岛素抵抗及心血管疾病的病生理过程中发挥着重要作用,被视为胰岛素抵抗和心脏疾病可能的中间环节。脂联素(Adiponectin,APN)是近年来发现的目前唯一具有保护作用的脂肪源性细胞因子,APN可通过活化腺苷酸蛋白激酶途径在体内外直接调节糖脂代谢和胰岛素的敏感性,增强胰岛素调节血糖的能力,从而降低血糖水平,是一种联系糖脂代谢潜在的胰岛素作用促进剂。APN具有改变心肌氧化应激状态,减少心肌纤维化和改善心功能的作用,是糖尿病心脏病的保护因子。视黄醇结合蛋白4(Retinol-binding protein4,RBP4)作为一种新的脂肪细胞因子,对胰岛素信号传导起着重要作用。RBP4水平升高,使得IRS1酪氨酸磷酸化降低,PI3K活性下降,导致胰岛素受体后信号传导受损。RBP4也可降低GLUT4的表达,影响肝脏、肌肉组织对葡萄糖的利用,同时加速脂肪组织的脂解,导致机体糖脂代谢紊乱。国内外许多研究表明RBP4与胰岛素抵抗密切相关,肥胖尤其是腹型肥胖者血清RBP4水平显著升高,RBP4mRNA表达增加。超声心动图检查是目前临床上最常用的评价T2DM患者心脏结构和功能的方法。在结构上,糖蛋白、胶原纤维、胆固醇沉积及心肌间质炎症细胞浸润和纤维化可造成左心室心肌肥厚、心室重量增加等改变。超声心动图显示为心肌厚薄不一,回声不均匀,心肌密度增强。舒张功能的改变主要表现在舒张早期血流速度降低,舒张晚期血流速度增高,等容舒张期延长,左心室舒张末压升高、舒张末期内径增大、二尖瓣前叶开放速度稍慢及开放不全、心室弛缓不全,造成心房收缩前左心室充盈不足(E峰降低),A峰升高,E/A比值下降等。
　　 糖尿病心脏病发病机制甚为复杂,至今未完全阐明。临床上难以直接获得糖尿病患者心脏病变的病理依据,故诊断此类心脏病常常比较困难。因此,本研究应用CT测量T2DM患者腹内脂肪面积,观察腹内型肥胖伴T2DM患者心脏结构和功能的改变,探讨腹内型肥胖与RBP4、APN表达水平的关系及糖尿病心脏病可能的发病机制,以期为糖尿病心脏病的预防、预测及治疗提供依据。
　　 方法:
　　 按纳入和排除标准选取2009年9月至2010年9月于河北医科大学第三医院内分泌科住院的2型糖尿病患者共计198名。所有患者仰卧屏气状态下以多螺旋CT平脐平面作单层横断扫描,测量腹腔内脂肪面积(VA)、皮下脂肪面积(SA),计算腹腔内脂肪面积/皮下脂肪面积比值(VA/SA)。以非腹内型肥胖者(VA≤100cm2)作为对照组(A组),共34例(男18例,女16例),平均年龄(55.76±10.62)岁。腹内型肥胖的2型糖尿病患者164例,根据腹内脂肪面积按中位数分为两组(B组和C组),B组82例(男38例,女44例),平均年龄(56.03±8.35)岁;C组82例(男45例,女37例),平均年龄(57.26±10.37)岁。采集受试对象的临床资料:记录基本信息,包括性别、年龄(Age)、婚姻、民族、职业、病程、家族史、个人史(饮食习惯、生活习惯、吸烟、饮酒等)、既往疾病史(冠心病、高血压及其他疾病史),测量腰围、臀围、身高、体重、血压,计算腰臀比、体重指数(BMI)。清晨采空腹血测定空腹血糖(FBG)、胆固醇(TC)、三酯酰甘油(TG)、高密度脂蛋白.胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白.胆固醇(LDL-C)、空腹胰岛素(Fins)、空腹C肽。用稳态模型评估1法计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),计算公式:HOMA-IR=FBGxFins/22.5。用糖化血红蛋白仪测定糖化血红蛋白(HbA1c)、尿A/Cr值。静脉血离心后取上层血清置于-80℃冰箱冻存备用,统一用ELISA法检测RBP4、APN的血清浓度。用心脏彩超分别测量三组研究对象的心脏结构及功能指标,二维和M型超声测量左心室舒张末期各径线,如左心室舒张末期内径(LV)、室间隔厚度(IVS)和左心室后壁厚度(LVPW),计算射血分数(EF),左心室短轴缩短率(FS)。多普勒超声记录二尖瓣血流频谱,测早期左室充盈波(E峰)最大流速(PeakE)(cm/s)、舒张晚期左房收缩波(A峰)最大流速(PeakA)(cm/s)、PeakE/A比值。采用Devereux方法,INM=1.04×[(IVS+LV+L,VPW)3-LV3]-13.6,计算左心室质量(LVM)。所有统计用SPSS13.0软件完成,以p＜0.05(双侧检验)为差别有统计学意义。对各组计量资料均进行正态性检验,正态分布变量以(-x)±s表示,非正态分布变量以中位数(四分位数间距)表示,计数资料用n(％)表示。正态分布变量及经对数转换后符合正态分布的变量多组间比较用单因素方差分析(one-way ANOVA),两两比较用SNK法(方差齐性)或Dunnett's T3(方差不齐)。计数资料组间比较用卡方检验。各因素间相关性采用简单相关与回归分析,用Pearson相关系数描述相关强度。应用多元线性逐步回归分析检验在排除其他因素影响后腹内脂肪面积、RBP4、APN与左心室质量的关系,Logistic回归分析预测腹内脂肪面积的增加对左室舒张功能异常发生的危险性,多元线性逐步回归及Logistic回归分析入选和剔除标准均分别为p＜0.05和p＞0.10。
　　 结果:
　　 1：三组间比较,其年龄、病程、吸烟、舒张压、臀围、糖化血红蛋白无统计学差异。三组的WC、WHR、SBP、VA.、SA、TC、HDL-C、LDL-C、FPG、RBP4、APN差异有统计学意义(p＜0.05或p＜0.01)。其中A组的WC、WHR、SBP、VA、SA、TC、TG、LDL-C、FPG、RBP4比B、C两组均低,A组HDL-C、APN水平较B、C两组高。与A组相比,B、C组的BMI、V/S、尿A/Cr有显著升高(p＜0.05或p＜0.01),但B、C组间上述指标无明显差异(p＞0.05)。与B组相比,C组Fins升高(p＜0.05)。
　　 2：与A组相比,B组和C组的LV、IVS、INPW、LVM、PeakA、PeakE/A＜1(％)升高,EF(％)、PeakE降低(p＜0.05或p＜0.01)。其中C组LV、LVPW、LVM、PeakE/A＜1(％)较B组升高(p＜0.05或p＜0.01),而IVS、EF(％)和PeakA在B、C两组间差异不具有统计学意义(p＞0.05)。
　　 3：对APN及RBP4的表达水平进行简单直线相关性分析,结果显示APN的表达水平与WC、WHR、VA、SA、V/S、TG、LDL-C存在显著负相关性(r值分别为.0.49、-0.35、-0.56、-0.40、-0.47、-0.53、-0.32),APN表达水平与WC、VA、TG为中等强度相关。WC、VA、SA、WS及TG均在不同程度上与RBP4存在线性相关关系(P＜0.01),其中以VA的相关强度最强(r=0.36)。BMI、TC、HDL-C与APN、RBP4不存在线性相关关系。
　　 4：病程、WC、WHR、VA、SA、WS、TG、HDL-C、FPG、ln(HOMA-IR)、APN、RBP4与LVM具有一定程度的相关性(r值分别为0.35、0.26、0.13、0.39、0.22、0.23、0.12、-0.24、0.28、0.45、-0.30、0.21),具有统计学意义(P＜0.05)。在控制了混杂因素影响后,偏相关分析结果显示WC、WHR、VA、V/S、1n(HOMA-IR)、APN、RBP4等因素与LVM仍具有相关性。经严格控制各混杂因素及相互影响后,多元逐步线性回归分析显示ln(HOMA-IR)、APN、VA为LVM升高的独立相关因素,其中ln(HOMA-IR)对因变量的贡献最大,其次为腹内脂肪面积。Logistic回归分析结果显示血脂异常(β=1.422,P=0.041)、腹内型肥胖(β=0.847,P=0.034)、APN(β=-0.901,P=0.006)进入回归方程,该方程具有统计学意义(x=20.531,P=0.000)。血脂异常与血脂正常者相比,左室舒张功能异常(PeakE/A＜1),发生的比数比例为1.422,腹内型肥胖患者左室舒张功能异常发生的概率明显增加。
　　 结论:
　　 1：腹型肥胖可通过影响糖脂代谢,引起胰岛素抵抗,造成心脏结构和功能的改变,左室舒张功能和心肌肥厚的改变可先于左室收缩功能异常的出现。
　　 2：APN可增加胰岛素敏感性、改善胰岛素抵抗、调节脂质代谢,对抗左室质量的的增加,对左室舒张功能具有保护作用。
　　 3：腹内脂肪的蓄积可使RBP4表达水平升高。降低RBP4水平可以改善胰岛素抵抗,增加胰岛素敏感性。
　　 4：CT测腹部脂肪面积具有无创、准确率高、重复性好的特点,可作为腹型肥胖的评估方法,优于BMI和WC。

目录

文摘

英文文摘

前言

材料与方法

结果

附表

讨论

结论

参考文献

综述 糖尿病心肌病的研究进展

致谢

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