肥胖儿童及幼鼠vaspin与胰岛素敏感性及糖脂代谢的关系

【摘要】：近年来,随着社会经济的快速发展、生活水平的稳步提高和生活方式的不断改变,肥胖、糖尿病(diabetes mellitus,DM)等代谢性疾病的发病率在全世界范围内呈急剧增长的趋势,已成为继心脑血管疾病、肿瘤之后严重威胁人类健康的第三大慢性非传染性疾病。最近不少研究表明,儿童时期的肥胖可以迁延至成人期,从而成为成年人心脑血管疾病和糖尿病高发的主要原因之一。某种程度上,儿童处于成人慢性病发病的初始阶段。而肥胖能够引起胰岛素抵抗(insulin resistance, IR),其机制主要为肥胖症患者脂肪组织内分泌失调和脂肪的异位沉积。研究表明,脂肪组织不仅是储存和释放能量的场所,而且是全身较为重要的内分泌器官。与皮下脂肪组织相比,内脏脂肪组织具有更为活跃的内分泌功能，它可分泌多种脂肪细胞因子。而内脏脂肪组织特异性丝氨酸蛋白酶抑制剂vaspin (visceral adipose tissue-derived serine protease inhibitor)则是Hida等2005年发现的一种由脂肪组织分泌的具有胰岛素增敏作用的脂肪细胞因子,本课题旨在从幼年肥胖SD大鼠内脏脂肪组织、肥胖儿童血清vaspin水平与胰岛素敏感性及糖脂代谢的关系两个方面来阐述vaspin的胰岛素增敏作用及对糖脂代谢的影响。 一、肥胖幼鼠脂肪组织vaspin与胰岛素敏感性及糖脂代谢的关系 目的：探讨幼年肥胖SD大鼠脂肪组织vaspin浓度与胰岛素敏感性及糖脂代谢的关系。方法：断乳SD大鼠24只,随机分为两组,分别给予高脂饮食及正常饮食连续饲养4周：高脂饮食组(fat control group, FC)12只,雌、雄鼠各6只；正常饮食组(normal control group, NC)12只,雌、雄鼠各6只。喂养至7周龄,测定其体重、体长、腹围(abdominal circumference, AC)、收缩压(systolic blood pressure, SBP)、舒张压(diastolic blood pressure, DBP)。取内眦静脉血,并检测空腹血糖(fasting plasma glucose, FPG)、空腹胰岛素(fasting insulin, FINS)、甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol, TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein-cholesterol, HDL-C)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein-cholesterol, LDL-C)等指标,腹腔注射葡萄糖(50%葡萄糖,2g/Kg)后60min、120min再次取内眦静脉测定各个时间点的血糖值(blood glucose, BG)及胰岛素值(insulin, INS)。然后将幼鼠处死后,取幼鼠内脏脂肪组织、肝脏组织并测定其重量。比较两组大鼠体重情况,以确定幼年肥胖SD大鼠模型是否建立成功。成功建模后,分别取各组幼鼠的内脏脂肪组织行酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)测定各组幼鼠内脏脂肪组织中vaspin的含量,比较高脂饮食组与正常饮食组之间vaspin含量是否存在统计学意义；并对vaspin浓度与各个体格测量指标及生化指标进行相关性分析,根据r值大小明确vaspin与各个指标的相关程度。计算胰岛素抵抗指数(homeostasis model assessment insulin resistance, HOMA-IR)、胰岛素敏感指数(insulin sensitivity index, ISI)、致动脉粥样硬化指数(atherosclerosis index, AI),并对vaspin浓度与HOMA-IR、ISI、AI等进行相关性分析。结果：FC组大鼠较NC组体形明显肥硕；FC组大鼠的体重、AC、内脏脂肪重量、肝脏重量、SBP、FPG、FINS、120min胰岛素水平、vaspin、TC/TG/LDL-C/LDL-C/HDL-C (TC-HDL-C)/HDL-C HOMA-IR均高于NC组(P0.05),FC组HDL-C/ISI明显低于NC组(P0.01),但两组的DBP/60minBG/120minBG/60minINS差异无统计学意义。vaspin与肝脏重量、内脏脂肪重量、AC/TG/120minINS/ LDL-C/HDL-C/(TC-HDL-C)/HDL-C、TC、LDL-C、FPG、FINS、HOMA-IR呈正相关(p0.05),而与HDL-C、ISI呈负相关(p0.05),与60minBG、120minBG、60minINS、SBP、DBP无明显相关性(p0.05)。结论：幼鼠于断乳(21天)连续给予高脂饮食至7周龄,高脂饮食诱导的肥胖幼鼠模型建立成功,FC组幼年SD大鼠具有腹型肥胖的特点,内脏脂肪组织中vaspin的含量增高；幼年肥胖SD大鼠已经出现了糖脂代谢紊乱及胰岛素抵抗状态,且胰岛素抵抗状态与高vaspin水平有关,推测vaspin是一种增加胰岛素敏感性的脂肪细胞因子,可能参与了胰岛素抵抗、糖脂代谢紊乱状态的形成及心血管疾病发生发展的过程。 二、肥胖儿童血清vaspin水平与胰岛素敏感性及糖脂代谢的关系 目的：探讨肥胖儿童血清vaspin水平与胰岛素敏感性及糖脂代谢的关系。方法：收集2010年2月-2011年2月期间于我院儿科内分泌门诊就诊的肥胖儿童34例。其中男22例,女12例。并随机抽取同年龄健康查体的正常对照儿童30例,其中男20例,女10例。采用酶联免疫吸附法测定所有受试者空腹静脉血血清vaspin的水平。测定肥胖儿童及正常对照的体格测量参数、FPG、血脂及FINS水平。计算体重指数(body mass index, BMI)、腰臀比(Waist-hips-ratio, WHR)、体脂百分比(body fat%,BF%)、HOMA-IR、ISI及AI。比较两组儿童体格测量参数、血脂测定指标及致动脉粥样硬化指数并比较两组儿童血清vaspin浓度、胰岛素敏感性评价指标及对肥胖儿童血清vaspin水平与体格测量参数及糖脂代谢各指标进行相关分析。结果：肥胖组儿童腰围(waist circumference, WC)、BMI、BF%、SBP、DBP、FPG、FINS、HOMA-IR、LDL-C、TG、vaspin、LDL-C/HDL-C、(TC-HDL-C)/HDL-C均明显高于对照组,而HDL-C、ISI亻低于对照组。vaspin与BMI、WC、WHR、BF%、TG、FINS、HOMA-IR、(TC-HDL-C)/HDL-C、DBP、WC、WHR、FINS呈正相关,与ISI、HDL-C呈负相关,与年龄、性别、DBP、SBP、FPG、LDL-C、LDL-C/HDL-C、TC无明显相关性。多元线性回归分析示BF%是vaspin水平的独立危险因素。结论：肥胖儿童已经出现了血压升高、糖脂代谢紊乱、胰岛素敏感性下降等代谢紊乱。肥胖儿童血清vaspin水平升高与胰岛素抵抗、糖脂代谢紊乱及致动脉粥样硬化指数升高具有密切的关系,作为一种胰岛素增敏型脂肪细胞因子,其水平升高可能是胰岛素抵抗的代偿性反应,推测肥胖儿童早期vaspin水平的测定可以用于评价肥胖程度及胰岛素抵抗程度,进一步可以评估成年后发生心脑血管疾病的危险性。