2型糖尿病患者葡萄糖氧化代謝關(guān)鍵酶的測定和代謝組學(xué)研究

劉欣萍

·臨床醫(yī)學(xué)·

2型糖尿病患者葡萄糖氧化代謝關(guān)鍵酶的測定和代謝組學(xué)研究

劉欣萍

目的研究2型糖尿病(T2DM)患者葡萄糖氧化代謝關(guān)鍵酶的測定和代謝組學(xué)變化。方法150例符合標(biāo)準(zhǔn)研究對象分成五組：健康人組(對照組)30例、T2DM高危人組29例、T2DM前期組31例、T2DM早期組31例和T2DM中后期組29例。采用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(ELISA)法對糖代謝關(guān)鍵酶進(jìn)行測定, 包括檸檬酸合成酶(CS)、異檸檬酸脫氫酶(ICD)、α-酮戊二酸脫氫酶(α-KGDHC), 磁微粒分離免疫分析法測定胰島功能等生化指標(biāo)。結(jié)果對照組的ICD活性高于T2DM高危人組、T2DM前期組、T2DM早期組和T2DM中后期組(P＜0.05或P＜0.01), 其中ICD活性最低的是T2DM高危人組和T2DM前期組, 且兩組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。ICD活性略有增強(qiáng)的是T2DM早期組和T2DM中后期組。結(jié)論在機(jī)體的三羧酸循環(huán)(TCA循環(huán))中ICD是其關(guān)鍵限速酶, ICD活性對TCA的代謝流量具有一定的相關(guān)性。

2型糖尿??；葡萄糖氧化代謝；關(guān)鍵酶；測定；代謝

糖尿病是一種以胰島素分泌或代謝缺陷, 或者兩者同時存在而引起的以慢性高血糖為特征的代謝異常綜合征, 發(fā)病率逐年上升, 且T2DM的發(fā)生率顯著高于1型糖尿病。文獻(xiàn)報道［1］, T2DM的發(fā)生可能與遺傳易感、胰島素抵抗及功能缺陷及血糖調(diào)節(jié)受損等關(guān)系密切, 一旦患病患者需終身服藥,且藥物的長期應(yīng)用導(dǎo)致的肝腎功能損傷不容忽視, 對人體健康造成嚴(yán)重威脅。因此, 對于具備可能引發(fā)T2DM的高危因素的人群應(yīng)做好一級預(yù)防, 控制T2DM的發(fā)生。但由于目前對糖尿病的發(fā)病機(jī)制還沒有完全闡明, 導(dǎo)致對于糖尿病的防治無法取得突破性進(jìn)展。本研究通過分析健康人群及T2DM各時期人群的代謝酶和生化代謝譜, 研究是何種生物標(biāo)志物引起了代謝缺陷, 對T2DM的發(fā)病機(jī)制進(jìn)行闡明, 對具備高危因素的人群進(jìn)行及早的行為干預(yù), 使高危人群減少發(fā)病率或不發(fā)病, 具體報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 2012年7月～2015年7月的150例入組研究對象, 分為五組：T2DM高危人組29例；T2DM前期即葡萄糖調(diào)節(jié)受損(IGR)組31例；T2DM早期(無慢性并發(fā)癥)組31例；T2DM中后期(合并慢性并發(fā)癥)組29例；對照組(健康人)30例。選擇符合WHO糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)［1］。五組受檢人員一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05), 具有可比性。

1.2方法

1.2.1采集血標(biāo)本 囑參與研究人員第1次采血, 于晨起空腹安靜狀態(tài)下進(jìn)行, 使用帶有分離膠的真空采血管, 采集血液2 ml；第2次采血, 第1次采血后囑參與研究人員將75 g無水葡萄糖溶于300 ml水中口服, 2 h后采集靜脈血2 ml。將血標(biāo)本密封置于深凍冰箱(-70℃)內(nèi)保存, 待檢。

1.2.2儀器與試劑 選擇儀器：全自動生化分析儀(日立717OS), 全自動免疫、生化/特定蛋白分析儀(ADALTIS eclectica), 自動多功能酶標(biāo)儀(KHB ST-360), 低溫冰箱(-70℃),超速離心機(jī)。選擇試劑：CS試劑盒(產(chǎn)品編號：Catalog No.E1661h)； ICD試劑盒(產(chǎn)品編號：Catalog No.E1403h)；α-KGDHC試劑盒(產(chǎn)品編號：Catalog No.E1923h)。

1.2.3測定 采用ELISA法對糖代謝關(guān)鍵酶進(jìn)行測定, 包括CS、ICD、α-KGDHC, 采用自動多功能酶標(biāo)儀進(jìn)行3次檢測；胰島功能等生化指標(biāo)測定采用磁微粒分離免疫分析法進(jìn)行測定［2］。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法 將研究所得數(shù)據(jù)采用SPSS16.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,兩組間比較采用t檢驗, 多組間比較應(yīng)用方差分析；計數(shù)資料以率(%)表示, 采用χ2檢驗。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

各組血清糖代謝關(guān)鍵酶測定及胰島功能比較：CS、α-KGDHC各組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。ICD、胰島素敏感指數(shù)(ISI-Stumvoll)、胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR) T2DM高危人組、T2DM前期組、T2DM早期組和T2DM中后期組與對照組比較, 差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05或P＜0.01)。其中ICD活性最低的是T2DM高危人組和T2DM前期組,且兩組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。ICD活性略有增強(qiáng)的是T2DM早期組和T2DM中后期組。見表1。

表1 各組血清糖代謝關(guān)鍵酶測定及胰島功能比較 (±s)

表1 各組血清糖代謝關(guān)鍵酶測定及胰島功能比較 (±s)

注：與對照組比較,aP<0.05,bP<0.01；ISI-Stumvoll=空腹血糖(FBG)×空腹胰島素(FINS), HOMA-IR=FINS×FBG/22.5

組別 例數(shù) CS(U/L) ICD(U/L) α-KGDHC(U/L) ISI-Stumvoll HOMA-IR T2DM高危人組 29 20.94±10.86 6.15±4.17b7.95±5.18 0.048±0.032a1.61±1.45aT2DM前期組 31 18.69±9.75 6.42±3.94b13.79±12.35 0.017±0.010b3.33±1.79bT2DM早期組 31 24.12±12.54 13.66±6.91b7.66±7.15 0.023±0.016b3.16±2.25bT2DM中后期組 29 25.52±11.73 24.29±12.18a9.27±10.61 0.009±0.007b16.48±25.18b對照組 30 19.67±5.54 37.97±3.88 8.91±5.07 0.065±0.026 0.84±0.35

3 討論

TCA具有參與蛋白質(zhì)、糖、脂肪的分解代謝作用, 是人體三磷酸腺苷(ATP)產(chǎn)生的主要途徑［3］。本研究顯示, 在TCA循環(huán)中ICD是其關(guān)鍵限速酶, ICD的活性與TCA循環(huán)的代謝流量具有一定的相關(guān)性。對照組的ICD活性高于T2DM高危人組、T2DM前期組、T2DM早期組和T2DM中后期組(P＜0.05或P＜0.01), 其中ICD活性最低的是T2DM高危人組及T2DM前期組, 兩組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05), 顯示T2DM高危人組及T2DM前期組人群的ICD活性已經(jīng)被抑制。ICD活性略有增強(qiáng)的是T2DM早期組及T2DM中后期組, 但均低于對照組(P＜0.05或P＜0.01)。顯示T2DM早期組及T2DM中后期組患者部分酶活性可能恢復(fù), 這與患者開始用藥有關(guān)。

α-KGDHC不但是TCA的關(guān)鍵酶, 也是產(chǎn)生活性氧家族(ROS)的基本位點(diǎn), 研究顯示：神經(jīng)元的壞死是由于KGDHC酶活性受到抑制而導(dǎo)致的［4］。

從本文研究結(jié)果可見, HOMA-IR增高和ISI-Stumvoll逐漸降低的順序是對照組、T2DM高危人組、T2DM早期組、T2DM前期組、T2DM中后期組, T2DM高危人組與對照組比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05), T2DM前期組、T2DM早期組、T2DM中后期組與對照組比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01), T2DM前期組與T2DM早期組比較可見：HOMAIRT2DM前期組較T2DM早期組高, ISI-Stumvoll T2DM前期組較T2DM早期組低, 這一結(jié)果說明糖尿病藥物的應(yīng)用促使糖尿病早期的患者恢復(fù)了部分胰島素的敏感性, 因而胰島功能優(yōu)于未使用藥物的糖尿病前期患者。由此可見, 對具備高危因素的人群進(jìn)行及早的行為干預(yù), 進(jìn)而使高危人群減少發(fā)病率或不發(fā)病。

線粒體功能障礙是糖尿病一個主要誘因［5］。CS、ICD和α-KGDHC的活性影響的TCA速度的代謝流量是不同的。ICD是TCA循環(huán)中的關(guān)鍵限速酶, 它的活性與TCA的代謝流量具有一定的相關(guān)性。

［1］周愛儒.生物化學(xué).第6版.北京:人民衛(wèi)生出版社, 2004:72-104.

［2］平靜, 關(guān)心, 吳麗霞, 等.糖尿病及高危人群三羧酸循環(huán)關(guān)鍵酶的測定與生化代謝譜的研究//第九屆全國藥物和化學(xué)異物代謝學(xué)術(shù)會議, 2009:118-120.

［3］沈朋, 曾真, 程翼宇, 等.乳腺癌血清蛋白質(zhì)組和代謝組協(xié)同分析研究.中華檢驗醫(yī)學(xué)雜志, 2005, 28(7):710-712.

［4］錢燕寧, 屠偉峰, 王燦琴, 等.手術(shù)應(yīng)激后紅細(xì)胞糖代謝限速酶活性的改變.醫(yī)學(xué)研究雜志, 2006, 11(35):47-48.

［5］孔悅, 張冰, 劉小青, 等.高甘油三酯高血糖血癥大鼠脂代謝相關(guān)酶活性變化的實(shí)驗研究.中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志, 2006, 23(16): 3542-3544.

10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2016.03.008

2015-10-19］

117000 遼寧省本溪市金山醫(yī)院檢驗科