陳 蕾 葉金甜 李 強 雷勝龍 陳雪平
湖北省荊門市第二人民醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科(湖北 荊門 448000)
近年來,隨著生活方式的改變和老齡化進(jìn)程的加速,我國糖尿病的患病率增高,并以2型糖尿病患者為主,發(fā)病人群日趨年輕化,其并發(fā)癥給社會和患者身心及家庭帶來沉重負(fù)擔(dān)[1]。全國糖尿病流行病學(xué)調(diào)查顯示,近10年來糖尿病粗患病率有上升傾向,男性高于女性,城市高于農(nóng)村,糖尿病防治任務(wù)依然嚴(yán)峻[2]。目前,2型糖尿病是全世界一個重大的公共衛(wèi)生問題,其危害主要為并發(fā)癥,如大血管病變和微血管病變。隨著糖尿病患病率的逐年增高,如何能早期預(yù)測并更好地治療糖尿病成為當(dāng)前糖尿病治療研究的熱點。
胰島素抵抗(insulin resistance,IR)和胰島β 細(xì)胞功能減退是糖尿病發(fā)病的兩個主要環(huán)節(jié),但其機制尚未闡明。炎癥在IR和胰島β 細(xì)胞損傷的發(fā)生、發(fā)展中起著重要的作用,是胰島素抵抗的觸發(fā)因素和基本病理生理機制。其中一種細(xì)胞因子脂聯(lián)素(Adiponectin,ADPN)被發(fā)現(xiàn)以來就對IR及相關(guān)疾病的防治起到了積極作用,現(xiàn)報道如下。
早在1995年,Scherer等學(xué)者在動物實驗中發(fā)現(xiàn)了不同類型的脂肪,并且首次從小鼠胚胎成纖維細(xì)胞中分離出一種脂肪細(xì)胞補體蛋白系統(tǒng),這種脂肪分泌的物質(zhì)與肥胖、心腦血管疾、糖尿病等關(guān)系密切,直到1999年才被Arita命名為ADPN[3]。隨后的臨床實驗中,ADPN基因在人類中被分離出來,進(jìn)而在人類血清中又被提純出相關(guān)基因編碼蛋白[4,5]。ADPN是一種主要由脂肪細(xì)胞分泌一種可溶性膠原蛋白的肽類,共包含244個氨基酸殘基,構(gòu)成羧基端球形結(jié)構(gòu)域、膠原樣纖維結(jié)構(gòu)域以及氨基端信號序列三部分,總分子量為30KD,而在血清中,脂聯(lián)素以三聚體、六聚體和寡聚復(fù)合體三種形式存在[6]。
ADPN有兩個亞型:ADPNR1和ADPNR2,其中人的ADPN受體基因分別位于染色體1p36.13~ q41 和12p13.31,該基因位于染色體3q27上,全基因掃描顯示該區(qū)域存在2型糖尿病易感位點,而目前研究發(fā)現(xiàn),ADPN具有增強胰島素敏感性、抗炎、抗動脈粥樣硬化等作用,并且ADPN在人體血漿中含量豐富。
ADPN是眾多細(xì)胞因子家族中唯一與肥胖成負(fù)相關(guān)的因子,有降低血脂、血糖,改善胰島素抵抗,保護(hù)心腦血管的作用,這與其高分子量單位細(xì)胞活性分不開。這些作用是通過ADPN與ADPNR1及ADPNR2結(jié)合,從而激活A(yù)MPK及NF-KB途徑而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)的。首先,ADPN可以調(diào)節(jié)血脂含量。血清中的ADPN與甘油三脂含量、低密度脂蛋白含量成反比,就是說ADPN可以通過AMPK信號通路調(diào)節(jié)骨骼肌蛋白質(zhì)酶和低密度脂蛋白的蛋白質(zhì)酶的表達(dá),對脂肪的代謝,降低異位脂質(zhì)在骨骼肌中的含量,減少游離脂肪酸的產(chǎn)生,降低肝臟的合成壓力和血清中的含量[7]。其次,ADPN可以改善胰島素抵抗,增強組織器官對胰島素的敏感性。肥胖患者和糖尿病患者血清中的ADPN含量下降,高水平的ADPN可促進(jìn)脂肪酸向脂肪細(xì)胞聚集,減少肝臟和骨骼肌的異位脂質(zhì)沉積,從而增強機體對胰島素的敏感性,研究發(fā)現(xiàn)ADPN的下降參與了肥胖和2型糖尿病的發(fā)生和發(fā)展[8]。并且ADPN可以抑制低血糖下胰島素分泌和促進(jìn)高血糖環(huán)境下的胰島素分泌,起到了對胰島β細(xì)胞的保護(hù)作用。再次,ADPN具有肝臟保護(hù)作用,可以減輕脂肪在肝臟的聚集,防治脂肪肝的形成與發(fā)展,通過反向研究發(fā)現(xiàn),高脂肪肝的大鼠血清中ADPN含量極低,加重了肝臟脂變和炎癥纖維化的發(fā)展[9]。另外,具有保護(hù)血管、抗炎、抗動脈硬化作用,這與ADPN參與多種細(xì)胞信號傳導(dǎo)和介入阻斷炎性介質(zhì)信號轉(zhuǎn)導(dǎo),促進(jìn)脂肪酸氧化、降低炎性反應(yīng)和氧化應(yīng)激水平關(guān)系密切[10]。
3.1ADPN與肥胖綜合征、高血壓、動脈粥樣硬化 高血壓、肥胖、動脈粥樣硬化與現(xiàn)代高脂、高鹽低運動的不良生活方式密切相關(guān),研究發(fā)現(xiàn)肥胖患者血清中ADPN含量顯著降低,而且臨床研究證明,原發(fā)性高血壓患者者血清中ADPN水平顯著降低,有學(xué)者臨床對比研究33例高血壓患者和健康志愿者33例,通過檢測血清ADPN水平,結(jié)果表明,與正常對照組相比,高血壓組血清ADPN水平顯著降低,且1級高血壓患者與2級高血壓患者血清ADPN比較明顯[11]。說明患者血清脂聯(lián)素水平明顯降低,血壓越高脂聯(lián)素水平越低。ADPN水平與血壓負(fù)相關(guān)的關(guān)系可能是調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制、交感神經(jīng)系統(tǒng)等有關(guān)。
動脈粥樣硬化與體內(nèi)脂質(zhì)含量和代謝水平相關(guān),是一種常見的血管疾病,是腦梗死、冠心病的病理基礎(chǔ),后果可以導(dǎo)致供血器官和組織缺血、缺氧,發(fā)生器質(zhì)損害,引發(fā)嚴(yán)重的臨床癥狀。近年來研究ADPN與動脈粥樣硬化的關(guān)系發(fā)現(xiàn),其具有抗動脈粥樣硬化的作用,可能與其抗炎作用有關(guān),并且其機制不斷被闡明,主要包括ADPN可以抑制炎性介質(zhì)在血管內(nèi)皮細(xì)胞上粘附,抑制異常測血小板聚集、抑制炎性細(xì)胞的轉(zhuǎn)化等[12]。臨床研究證實,血漿ADPN濃度在抗動脈粥樣硬化、心臟保護(hù)中發(fā)揮重要作用,高濃度ADPN可以顯著降低主要心血管事件發(fā)生[13]。
3.2脂聯(lián)素與糖尿病及其并發(fā)癥 大量研研究表明,ADPN與IR和糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。臨床試驗證明,2型糖尿病患者血漿ADPN的含量較正常人要顯著低下,并且2型糖尿病患者ADPN的mRNA的表達(dá)水平較正常人顯著低下,而且在動物實驗中也證明了基因敲除ASPN受體會導(dǎo)致血糖濃度顯著升高,發(fā)生IR,反向研究注射ADPN后可曾敏胰島素,降低2型糖尿病的發(fā)生[14,15]。
血清中ADPN的濃度與血糖、糖尿病、糖尿病腎病關(guān)系密切,對早期糖尿病腎病尿蛋白成負(fù)相關(guān),這與血管內(nèi)皮細(xì)胞損害有關(guān),所以ADPN可以作為糖尿病腎病患者血管內(nèi)皮功能損傷的評測[16]。
臨床和實驗研究已經(jīng)證明,針刺能夠降低空腹血糖和空腹胰島素,增加胰島素敏感性,改善胰島素抵抗,具有良好的療效[17,18]。在以往的針灸治療IR研究中發(fā)現(xiàn),當(dāng)機體缺乏ADPN時會出現(xiàn)IR,且發(fā)生IR后ADPN會直線下降,針灸可以提高血漿中ADPN的含量來改善IR狀態(tài)[19]。但是在針灸治療消瘦的IR大鼠時反而發(fā)現(xiàn)大鼠腎周脂肪組織較正常組明顯減少,甚至有幾只大鼠腎周脂肪缺如,并且并不會引起ADPN升高反而降低,但是卻使胰島素敏感指數(shù)上升,這說明對于消瘦IR大鼠胰島素敏感指數(shù)與ADPN含量并不成正比[20]。所以可以認(rèn)為ADPN會在肥胖IR大鼠中含量降低,并且隨著病情改善會逐漸升高,所以引導(dǎo)我們以研究肥胖IR大鼠模型為對象,來探索ANPN與IR的關(guān)系。
在作用機制研究上,有學(xué)者認(rèn)為,針刺和優(yōu)降糖均具有降血糖、增加胰島素敏感性、改善胰島素抵抗的作用,針刺對ADPN 的調(diào)節(jié)很可能是針刺治療2 型糖尿病改善胰島素抵抗的作用機制之一[21]。深入研究發(fā)現(xiàn)針刺卻只明顯上調(diào)了ADPNR2基因和蛋白的表達(dá),對ADPNR1基因的調(diào)節(jié)不明顯,可見ADPNR2基因在針刺調(diào)節(jié)高脂飲食誘導(dǎo)的主動脈ADPN信號的傳遞中發(fā)揮了主要作用,針刺很可能通過上調(diào)ADPNR2基因介導(dǎo)的相關(guān)途徑發(fā)揮了保護(hù)血管的作用,因此,對ADPN信號的調(diào)節(jié)很可能是針刺發(fā)揮保護(hù)血管作用的重要機制之一[22]。
筆者以往的研究工作表明,“標(biāo)本配穴”針法可以改善高脂誘導(dǎo)肥胖IR大鼠股四頭肌線粒體生物結(jié)構(gòu),提高線粒體合成ATP的效率,降低血脂含量來改善IR狀態(tài),另一方面可以提高調(diào)節(jié)糖尿病大鼠肝臟GLUT4基因表達(dá),影響胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路從而改善糖尿病胰島素抵抗,改善SOD、MDA的含量防止糖尿病并發(fā)癥[23-25]。這可能與其增加了血漿ADPN的含量,增強了細(xì)胞信號調(diào)節(jié)有關(guān)。
ADPN作為一種脂肪細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子,在血液中含量豐富,具有抗炎、調(diào)節(jié)血糖血脂、抗動脈粥樣硬化、改善IR等作用。目前對其結(jié)構(gòu)、生物效應(yīng)信號通路的研究不斷深入,但仍有許多方面沒有闡明。中醫(yī)針灸以整體觀為原則,治未病為指導(dǎo)思想,在今后的針灸科研可以以此為切入點開展較為深入的研究,闡明更多的機制,為針灸防治IR及相關(guān)疾病臨床治療提供豐富的理論基礎(chǔ)。