促甲状腺激素影响脂肪分布及脂肪细胞脂肪因子表达的实验研究

摘要

第一部分，前言：
　　 肥胖是指体内脂肪堆积过多和(或)分布异常,体重增加,是一种多因素的慢性代谢性疾病。它严重危害着人类的健康,中心型肥胖更是心血管疾病发生、发展过程中的独立危险因素。目前已有多篇研究证实甲状腺功能与肥胖之间存在一定的联系,尽管这种关联的病因学机制尚未被阐明。早在30年前,就有研究指出临床甲状腺功能减退症会引起体重的增加以及一系列的心血管事件。近来的研究表明,亚临床甲状腺功能减退症的患者甚至甲状腺功能正常的人群,促甲状腺激素水平与体重指数同样存在正相关。
　　 关于甲状腺功能与脂肪分布的研究为数不多。DePergola等人对甲状腺功能正常的超重/肥胖女性进行了研究,结果显示腰围(中心型肥胖)与TSH及游离三碘甲腺原氨酸呈独立正相关。AlevizakiM等人应用超声测定腹部皮下脂肪及内脏脂肪面积并分析了其与甲状腺功能的相关性,发现皮下脂肪与游离甲状腺素呈负相关,并且FT4为皮下脂肪的独立预测因子。此后,WesterinkJ等学者同样采用超声测定脂肪面积并分析其与TSH的相关性,结果显示在66岁以上的人群中,TSH与内脏脂肪呈正相关,而在其他年龄段,并未发现TSH与内脏脂肪的这种正性相关。
　　 本研究拟采用核磁共振检测腹部皮下脂肪及内脏脂肪面积,分析其与甲状腺功能之间的相关性,探讨甲状腺功能对腹部脂肪分布的影响。
　　 方法：
　　 随机选取沈阳市南站社区40至65岁居民为研究对象,排除因各种原因(心脏支架、心脏起搏器、体内金属植入物、无检查意愿等)未行核磁共振检查者,已知甲状腺疾病并服用甲状腺激素药物或抗甲状腺药物治疗者,服用影响甲状腺功能的药物者(避孕药或雌激素等),怀孕或产后一年内者,经甲状腺功能测定诊断为临床甲减和临床甲亢者,最终611人纳入研究,其中男性307人,年龄(50.13±6.80)岁,女性304人,年龄(50.29±6.59)岁。所有研究对象进行详细的问卷调查,测定身高、体重、腰围、臀围、血压,计算体重指数和腰臀比。应用“TanitaTBF300A”体脂仪测定体脂含量。采集空腹血检测空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、空腹胰岛素,并行口服葡萄糖耐量试验测定2小时静脉血浆葡萄糖,计算HOMA-IR。测定TSH、FT4、FT3和TPOAb。在第四腰椎至第五腰椎的的平脐孔水平,应用核磁共振扫描,采用SLICE-O-MATICversion4.2软件画图,计算皮下脂肪和内脏脂肪面积。采用SPSS16.0软件对数据进行分析处理。
　　 结果：
　　 1、TSH与皮下脂肪及内脏脂肪的相关性
　　 Pearson相关分析显示,LnTSH与SF呈正相关(r=0.183,P=0.000),而与VF无相关。从性别上来看,在男性中LnTSH与SF及VF均无相关,而女性LnTSH与SF呈正相关(r=0.133,P=0.02),VF呈正相关(r=0.136,P=0.018)。按照BMI进行分组,超重/肥胖组的LnTSH与SF呈正相关,且相关性更为明显(r=0.253,P=0.000),非超重组的LnTSH与SF同样呈现正相关,但相关性较弱(r=0.108,P=0.047),而两组人群LnTSH均与VF无关。按照TPOAb阳性与否进行分组,TPOAb阳性组LnTSH与SF呈正相关,且相关性明显(r=0.345,P=0.009),在TPOAb阴性组,LnTSH与sF同样呈现正相关,但相关性没有TPOAb阳性组明显(r=0.137,P=0.001),而两组人群LnTSH均与VF无关。按照内脏脂肪面积进行分组,腹型肥胖组LnTSH与SF呈正相关(r=0.220,P=0.000),非腹型肥胖组LnTSH与SF同样呈正相关,但相关性没有腹型肥胖组明显(r=0.161,P=0.003),两组人群LnTSH均与VF无关。
　　 2、FT4与皮下脂肪及内脏脂肪的相关性
　　 Pearson相关分析显示,FT4与SF呈负相关(r=-0.164,P=0.000),与VF呈正相关(r=0.118,P=0.004)。从性别上进行分析,无论在男性还是女性FT4与SF均无相关。按照BMI进行分组,超重/肥胖组的FT4与SF呈负相关(r=-0.172,P=0.004),其FT4与VF无相关,在非超重组,FT4与SF呈负相关(r=-0.161,P=0.003),其FT4与VF呈正相关(r=0.244,P=0.000)。按照TPOAb阳性与否进行分组,TPOAb阳性组的FT4与SF呈明显负相关(r=-0.291,P=0.030),其FT4与VF无相关,在TPOAb阴性组,FT4与SF同样存在负相关(r=-0.142,P=0.001),其FT4与VF呈正相关(r=132,P=0.002),按照内脏脂肪面积进行分组,腹型肥胖组FT4与SF呈负相关(r=-0.189,P=0.002),在非腹型肥胖组,FT4与SF同样呈负相关(r=-0.188,P=0.001),两组人群FT4与VF均无相关。
　　 3、FT3与皮下脂肪及内脏脂肪的相关性
　　 Pearson相关分析显示,FT3与SF呈负相关(r=-0.098,P=0.015),与VF呈正相关(r=0.261,P=0.000)。从性别上进行分析,无论在男性还是女性均未见FT3与SF及VF的相关性。按照BMI进行分组,超重/肥胖组的FT3与SF呈负相关(r=-0.147,P=0.015),其FT3与vF呈正相关(r=0.205,P=0.001),在非超重组,FT3与SF呈负相关(r=-0.241,P=0.000),其FT3与VF呈正相关(r=0.235,P=0.000)。按照TPOAb阳性与否进行分组,TPOAb阳性组FT3与SF无相关,其FT3与VF呈正相关(r=0.342,P=0.010),在TPOAb阴性组,FT3与SF呈负相关(r=-0.112,P=0.008),与VF呈正相关(r=0.253,P=0.000),按照内脏脂肪面积进行分组,腹型肥胖组FT3与SF及VF均无相关,非腹型肥胖组的FT3与SF呈负相关(r=-0.218,P=0.000),其FT3与VF呈正相关(r=0.117,P=0.033)。
　　 4、影响皮下脂肪及内脏脂肪面积的多因素分析
　　 将Pearson相关分析中与皮下脂肪或内脏脂肪有相关的变量带入多因素线性回归模型,结果显示TSH增高及FT3降低是预测皮下脂肪面积的危险因素。
　　 结论：
　　 流行病学的横断面研究结果显示血清TSH增高及正常范围内的FT3降低是预测皮下脂肪面积的危险因素,提示血清TSH及FT3可能在体内脂肪的分布上发挥着一定的作用。
　　 第二部分，前言：
　　 脂肪组织是体内巨大的能量储备系统,它对维持机体的能量平衡有着重要作用。脂肪细胞的增殖、分化异常可引起脂肪组织的过多堆积,继而导致肥胖和胰岛素抵抗,是动脉粥样硬化、2型糖尿病、高血压和脂代谢障碍等多种疾病的共同危险因素。现已知道脂肪组织表达和分泌多种生物活性肽,这些多肽称为脂肪因子或脂肪细胞因子。除此之外,脂肪组织还有多种受体表达,使其能对传统的内分泌系统及中枢神经系统起到应答反应。
　　 在甲减状态下,瘦素的水平变化不同研究所得出的结果不尽相同,可升高、降低或无明显变化。在甲减的患者或动物模型中,血浆脂联素水平可表现为明显下降、或升高或无明显改变。同样甲减状态下TNT-α及IL-6的水平变化亦无定论。
　　 本研究拟采用体内实验及体外实验探讨TSH增高状态下,脂肪细胞瘦素、脂联素、肿瘤坏死因子α及白细胞介素6的表达的变化。
　　 方法：
　　 将24只Wistar大鼠随机分成3组(每组n=8):①完全甲减组(CH):手术完全切除甲状腺,皮下注射0.9%的氯化钠溶液。②正常对照组(C):行甲状腺切除假手术、皮下注射0.9%的氯化钠溶液。③亚临床甲减组(SCH):手术切除甲状腺,于颈背部每日皮下注射L-T4溶液1.0μg/(100g·d)建立亚临床甲减模型。留取附睾周围的内脏脂肪组织,应用WesternBlot技术检测其瘦素、脂联素、肿瘤坏死因子α、白细胞介素6在蛋白水平的表达,应用RealtimePCR技术检测上述指标在mRNA水平的表达。
　　 采用经典方法诱导3T3L1细胞分化为成熟的脂肪细胞,给予其外源性的促甲状腺激素(TSH)的刺激,浓度分别为0(对照组)、0.05mIU/m1、0.5mIU/ml、5mIU/ml及50mIU/ml,应用ELISA法测定细胞上清瘦素、脂联素、肿瘤坏死因子α及白细胞介素6的表达,应用WesternBlot技术及RealtimePCR技术测定上述指标在蛋白水平及mRNA水平的表达。采用SPSS16.0软件对数据进行分析处理。
　　 结果：
　　 1、大鼠脂肪组织脂肪因子表达
　　 亚临床甲减组及临床甲减组大鼠脂肪组织瘦素、肿瘤坏死因子α及白细胞介素6的表达高于对照组,而脂联素的表达低于对照组,临床甲减组大鼠脂肪组织瘦素、肿瘤坏死因子α及白细胞介素6的表达高于亚临床甲减组,而脂联素的表达低于亚临床甲减组。
　　 2、分化的3T3L1细胞脂肪因子的表达
　　 随着TSH浓度的增高,细胞上清瘦素、肿瘤坏死因子α及白细胞介素6水平呈现上升趋势,而细胞上清中未检出脂联素的水平。随着TSH浓度的增高,细胞中瘦素、肿瘤坏死因子α及白细胞介素6的表达有所增加,而脂联素的表达有所降低。
　　 结论：
　　 亚临床甲减的动物体内研究以及脂肪细胞体外研究结果显示TSH以浓度依赖性的方式促进脂肪细胞瘦素、肿瘤坏死因子α、白细胞介素6的表达、抑制脂肪细胞脂联素的表达,提示TSH对脂肪分布的影响可能与脂肪细胞因子的分泌有关。