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中国成人棕色脂肪相关因素及活化机制研究

苗青  
【摘要】:肥胖已成为世界范围内危害人类健康的主要疾病之一,与高血压、冠心病、脑血管意外、2型糖尿病、血脂紊乱、肿瘤等众多疾病密切相关。近年来的研究显示成人体内存在着活性棕色脂肪组织(Active brown adipose tissue, aBAT),其通过调节性产热对人体的能量平衡起重要作用,可能成为肥胖及其他代谢紊乱防治的新靶点。 目前有关中国成人aBAT阳性率的研究很少,而国内外几乎所有的研究对象均为肿瘤患者,不能代表健康人群;并且所有的临床研究仅对BAT出现者的基线特征如性别、年龄、体重指数(Body mass index, BMI)、有无肿瘤史、空腹血糖水平(Fasting plasma gluscose, FPG)等进行了分析,但对可能影响去甲肾上腺素、甲状腺素分泌的因素如烟酒史、运动习惯、甲状腺疾病等未进行分析。另外成人不同BAT活性及甲状腺功能状态与脑功能的关系尚不清楚,需要通过前瞻性研究进一步明确。因此,本研究通过动态观察分析不同人群、不同BAT活性和甲状腺功能状态下的各项特征差异,对BAT活性相关因素及其中枢机制进行了初步的分析和探索,为今后的继续研究奠定了一定的基础。 第一部分中国成人棕色脂肪阳性率及其相关因素分析 [目的] 比较存在aBAT的肿瘤患者和健康体检者的特征差异,并在此基础上寻找影响BAT活性的相关因素。 [方法] 回顾复旦大学附属华山医院PET中心2006年7月1日至2010年6月30日期间31088名行氟脱氧葡萄糖标记的正电子发射断层扫描(Fluorine-18-fluorodeoxyglucose positron-emission tomography and computed tomography,18F-FDG PET-CT)检查的受检者资料。根据PET-CT的原始图像找出存在aBAT的受检者并分析其基本信息和临床特征。 [结果] aBAT主要分布于颈部至纵隔、脊柱旁的中轴部位。在31088名受检者中有410名(1.32%)存在aBAT,其阳性率低于国外相关报道(5.37%)。其中肿瘤者1 46名,占肿瘤人群的1.01%;体检者264名,占体检人群的1.58%,两组的阳性率有显著差异(P0.05)。无论是在总体人群(2.36%[273/11570]vs.0.70%[137/19518],P0.0001),还是在肿瘤人群(1.59%vs.0.61%,P0.0001)或体检人群(3.16%vs.0.77%,P0.0001)中,女性的aBAT阳性率均明显高于男性。通过对肿瘤人群的单因素回归分析发现女性(P=0.0005)、年龄分层最年轻(39.7岁,P=0.0077)、BMI最小(P0.0001)、无吸烟史(P0.0001)、饮酒较少(P=0.0015)、适度运动(P=0.0309)及无脂肪肝(P=0.0003)的患者更易出现aBAT。而在健康体检人群中,除了运动(P=0.1937)与aBAT无显著相关性外,其余结果与肿瘤人群相似。在多因素分析校正年龄和性别后发现,与肿瘤人群aBAT仍显著相关的因素有BMI、吸烟和运动;与体检人群仍显著相关的有BMI、吸烟和甲状腺高代谢。 【结论】 中国成人的aBAT阳性率为1.32%,肿瘤人群的阳性率低于健康体检人群。棕色脂肪活性不仅和性别、年龄、气温等因素有关,还和BMI、吸烟、运动及甲状腺相关疾病等因素显著相关,提示其在调节人体能量代谢中可能起重要作用。 第二部分甲状腺功能状况对中国成人棕色脂肪和肌肉糖代谢的影响 【目的】 探讨在甲状腺功能亢进患者中不同甲状腺功能状况对BAT及其他器官糖代谢的影响。 【方法】 收集10例初发、未经任何治疗的Graves病甲亢患者,给予甲巯咪唑正规治疗。在治疗前和经甲巯咪唑治疗甲状腺功能恢复正常后,分别利用18F-FDG PET-CT检查确定其BAT及肌肉的糖代谢水平。同时收集48例PET-CT检查时发现BAT摄取阳性的健康体检者,在其检查同一天,收集48例BAT阴性对照者,分别测定入选者的甲状腺激素水平。 【结果】 治疗前,所有甲亢患者均无活性BAT显影,全身骨骼肌呈对称性FDG高摄取;而在治疗至甲状腺功能正常后,有一例女性患者出现阳性BAT摄取,所有患者的骨骼肌标准摄取值(Standard uptake value, SUV)值较治疗前明显下降(P≤0.001)。48例BAT摄取阳性体检者的游离三碘甲腺原氨酸(Free triiodothyronine,FT3)(P=0.003)和游离甲状腺素(Free thyroxine, FT4) (P0.001)水平明显低于阴性对照者。 【结论】 甲状腺激素水平升高并未增加成人BAT活性,却明显提高了骨骼肌的糖代谢,提示骨骼肌强制性产热增加可能抑制了BAT的调节性产热。 第三部分中国成人棕色脂肪活性与脑代谢的关系研究 【目的】 观察保暖干预前后BAT活性与脑代谢的关系,对BAT和大脑之间的神经反馈调节进行初步的探索和评价。 【方法】 收集15例BAT显影阳性的体检者,并按1∶2的比例收集30例性别、年龄、BMI、空腹血糖相匹配的BAT阴性体检者作为对照组。利用18F-FDG PET-CT检查比较两组的脑代谢水平。对BAT显影阳性者采取保暖措施后再次行PET-CT检查,并比较保暖前后BAT阳性者的脑代谢变化情况及保暖后两组的脑代谢差异。 【结果】 与对照组相比,BAT显影阳性组的顶下小叶、后扣带回和直回的代谢水平较低(P0.01),而楔前叶代谢水平较高(P0.01)。保暖后所有阳性者PET图像上的活性BAT摄取均消失。与保暖后的脑代谢相比,BAT阳性状态下的顶叶、额叶、小脑山顶、脑岛和扣带回代谢水平较低(P0.05),而颞叶、海马旁回和后扣带回代谢水平较高(P0.05)。保暖后,BAT阳性组的局部脑代谢水平与阴性对照组相比仍有统计学差异。阳性组的颞叶和边缘系统的代谢水平较低(P0.01),而顶叶和楔叶的代谢水平较高(P0.01)。 【结论】 BAT的活性与特定区域的脑代谢水平有关,保暖干预可引起部分脑区的代谢改变,进而影响BAT的产热活性。


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