肥胖儿童少年血清内脂素水平与糖代谢、脂代谢的相关性研究

赖爱萍，陈文鹤，王益义

1 前言

研究证实，脂肪组织及浸润于脂肪的一些炎性细胞所分泌的脂肪细胞因子会通过内分泌或旁分泌等途径对肥胖引起的糖、脂代谢紊乱状况进行调节，内脂素就是一种被认为在脂肪细胞分化和葡萄糖代谢中有特殊意义的新型脂肪细胞因子。内脂素与先前在淋巴细胞中发现的PBEF的5′非编码区序列相同，并且在细胞内还发挥Nampt的作用，故生理功能综合了visfatin/PBEF/Nampt三者的特点，通常认为其具有催化作用、炎症和免疫过程的调节作用及类胰岛素作用。

Fukuhara等［10］和Sethi JK等［24］报道，内脂素可以通过旁分泌或自分泌途径，促进前脂肪细胞的分化和脂质的储存，前者的研究还认为，内脂素主要由内脏脂肪分泌，与内脏脂肪量密切相关，并反映内脏肥胖程度，并且在Choi等［6］所做的动物实验中得到相关论证。然而，该结论也遭到不少学者［31，21］质疑，认为Fukuhara等观察到的内脂素在内脏脂肪组织高表达具有一定偶然性，选取的样本似乎并不具备充分代表性和说服力。内脂素是否主要由内脏脂肪组织分泌等问题仍需进一步研究来证实，随着Fukuhara等2007年将该篇发于Science的文章撤回，围绕内脂素功能和对肥胖调节等方面的争议更是不断。

本研究拟分析汉族肥胖儿童少年人群中血清内脂素水平与身体形态、体脂分布状况、糖代谢与脂代谢参数及瘦素的关系，探讨在儿童少年肥胖过程中内脂素对糖代谢与脂代谢的可能调节机制。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

参加2008年上海暑期封闭运动减肥夏令营的肥胖儿童少年39名，其中男15名、女24名，入营前除了参加各自校内规定的体育课以外无额外体育锻炼，年龄13.87±3.84岁，均为华东地区汉族人，入营前均接受专业医生体格检查和病史问询，否认传染病史和重要脏器疾病史，否认曾使用减肥药物。本研究过程经上海体育学院伦理委员会批准，获受试者本人及家长同意并签署书面同意书。

2.2 研究方法

入营第二天清晨空腹取肘静脉血8ml。4ml置分离胶促凝管测血脂6项、胰岛素和血糖，1ml置EDTA-K2抗凝管测糖化血红蛋白（HBA1C），放入冰袋后立即由专人送往浦东儿童医院检验科代测。3ml置不抗凝管放室温25℃左右环境下静置2h后放入4℃离心机以4 000rpm离心15min，取上层血清装入EP管待测内脂素和瘦素。取血后由专人对营员做身高、体重、腰围（WC）、臀围（HC）测定，并计算体质指数（BMI）和腰臀比（WHR），日产combi fitness station体成分仪测体脂率（F％）。

2.2.1 血脂指标检测方法与仪器

血脂6项：总胆固醇（TC）用酶反应法、甘油三酯（TG）用乙酰丙酮微量测定法、低密度脂蛋白（LDL）用聚乙烯硫酸沉淀法、高密度脂蛋白（HDL）用磷钨酸镁测定法、载脂蛋白A（APO-A）和载脂蛋白B（ApoB）用免疫透射比浊法。

空腹胰岛素（FINS）用放射免疫分析法，采用胰岛素敏感性指数（ISI［1］）＝1/FPG×FINS和稳态模型评估法胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）＝FPG×FINS/22.5［11］评价胰岛素敏感性，采用稳态模型评估法胰岛β细胞功能指数（HOMA-β）＝20×FINS/（FPG-3.5）［11］作为基础状态下的胰岛素分泌指标。空腹血糖（FPG）用葡萄糖氧化酶法，HBA1C用高压液相法。

以上指标的测定均在日立7600-020全自动生化分析仪上完成。

2.2.2 血清内脂素和瘦素水平测定

Nusken等［20］认为，目前测定循环内脂素水平最常用的方法是酶联免疫法，实验前样本的预处理对结果有很大的影响。而且，Körner等［17］比较了目前内脂素检测的三种免疫方法，发现对人血清样本内脂素的定性和定量上有明显差异。

综合前人文献，确定本次血内脂素水平测定方法为ELISA法，试剂盒生产商为美国R＆D，测试过程见《人内脂素（visfatin）酶联免疫分析（ELISA）试剂盒使用说明书》。瘦素测定方法为ELISA法，试剂盒生产商为美国R＆D。

2.2.3 统计方法

所有数据均在SPSS 16.0统计软件包里完成，数据采用平均值±标准差±S）的表示形式，先做同质性检验，非同质的采用对数转换。血内脂素水平与糖代谢及脂代谢指标、瘦素及其他肥胖相关变量之间作Pearson相关分析，并以性别、年龄和BMI做控制变量进行偏相关分析，以visfatin中位数分组后不同组间各指标进行独立样本t检验。显著性水平P≤0.05，非常显著性水平P≤0.01。

3 研究结果

3.1 被测肥胖儿童少年身体形态、糖代谢及脂代谢、内脂素、瘦素水平（表1）

3.2 visfatin中位数分组后肥胖儿童少年糖代谢及脂代谢、瘦素水平及相关性研究（表2）

以中位数visfatin值＝9.43μg/L将被试分为两组：低Vis组（平均年龄14.06±3.76岁）和高Vis组（平均年龄13.68±4.02岁）。

可见，高visfatin组HDL、leptin水平显著高于低visfatin组。血visfatin与leptin水平高度相关（r＝1），除了HDL以外与其他血脂成分、血糖及形态指标无显著性相关，如图1所示。

以年龄、性别和BMI作为控制变量对血visfatin与leptin、HDL做偏相关分析，结果如表3所示，可见visfatin与该二项指标仍存显著性相关。

1.Physical Education Department，Zhejiang College of Sports，Hangzhou 310012，China；2.School of Kinesiology，Shanghai University of Sport，Shanghai 200438，China.

4 讨论

本研究显示，相比于低visfatin组，肥胖儿童少年高visfatin组虽然普遍有较高的BMI、F％、WC等形态参数数据，但两组间各值并无显著性差异。脂肪组织被认为是内脂素产生的一个重要来源［10，31，4］，Davutoglu M等［7］以土耳其肥胖儿童为对象，发现其血内脂素水平与BMI存在正相关。在多项研究［1，15］中发现，肥胖者血浆内脂素浓度高于正常对照组，Araki S［3］在日本肥胖儿童少年人群中发现，血内脂素水平与CT扫描所得的内脏脂肪面积相关，认为血浆内脂素水平是反映肥胖儿童内脏脂肪堆积量的良好指标，推测肥胖青少年血内脂素升高可能归因于脂肪组织的增加。但是，本研究缺乏正常体重对照组，而且，相关性分析显示，肥胖儿童少年血内脂素水平与BMI并无显著性相关，这与Haider等［12］和Jin H等［14］的研究相似，在后两者的研究中虽然可见肥胖组儿童少年比正常体重组更高的血内脂素水平，但并未在肥胖对象中观察到血内脂素水平与BMI的相关性。血内脂素水平与BMI的不显著相关，可能与不同部位脂肪组织中内脂素表达的调节规律不同有关：有研究［31］发现，肥胖人群VAT和SAT内脂素表达与BMI相关趋势完全相反，VAT VF mRNA与BMI明显正相关，而SAT VF mRNA与BMI明显负相关，认为在两种脂肪组织中调节内脂素的机制不同，而在两种脂肪组织中内脂素mRNA表达的相对值将主要取决于被试的肥胖状况。因此，推测不同研究中肥胖儿童少年血内脂素水平与BMI的相关性差异，可能与各研究中被试肥胖类型不同有关，今后有必要在不同肥胖程度和肥胖类型的人群中作比较研究，并结合全身脂肪量的更精确测定（如CT扫描等）对此推测作进一步验证。

表1 被试各指标一览表

表2 不同visfatin组糖代谢与脂代谢、瘦素水平比较及相关性分析结果一览表

图1 visfatin与HDL、leptin相关分析图

表3 visfatin与Leptin及HDL的偏相关分析结果一览表

本研究结果显示，肥胖儿童少年血内脂素水平与HDL正相关，在以年龄、性别和BMI作为控制变量进行偏相关分析后，二者的相关性仍然存在，提示内脂素参与了肥胖儿童少年脂代谢，与胆固醇代谢有关。关于内脂素与HDL的关系尚有争议，Filippatos TD等［9］和Kowalska I等［18］分别在肥胖成人中观察到血内脂素水平与HDL的负相关，但他们的研究对象中有部分人群为糖耐量缺损者。也有分别关于肥胖儿童少年［7］和健康年轻男子人群中［26］二者无相关的报道，本研究与大部分认为内脂素与HDL正相关的研究相一致［12，14，25，22，2］。Smith等［25］报道印度人血内脂素水平与HDL正相关，而高加索人群该相关不存在，可见种族的不同对研究结果的影响不同，其他如对研究对象的选取标准、个体遗传、内脂素检测方法不同及实验时样本处理的差异等也是出现不同结果的原因。目前关于中国肥胖儿童少年内脂素与HDL的文献报道仅一篇［14］，本研究结果与其报道相一致。对于内脂素与HDL的相关关系，可能的解释如下：1）内脂素的炎症因子功能和HDL的抗炎性作用：肥胖可称为是一种“慢性炎性状态”，内脂素被认为是一种炎症因子，参与了这一炎症疾病的发生发展。而研究发现［19］，无论是在体还是离体的模型中，HDL均能抑制内皮细胞的炎症状态，降低关键细胞粘附分子的表达，对炎症患者进行HDL输液能有效抑制其炎症状态，说明对于多种疾病而言，HDL有较强的抗炎性作用。2）内脂素所具备的Nampt催化功能和HDL与NAD代谢之间存在的相互作用：Nampt是哺乳动物NAD补救合成途径的限速酶，可以催化烟酰胺（NAM）转变成NAD生物合成反应中限速步骤的作用物NMN。Van der Veer等发现，血管平滑肌细胞成熟过程中内脂素表达上调，并能通过调控SIRTs的活性，参与细胞的增殖、分化及凋亡等过程［30］，故也称其为“长寿基因”［29］。有研究报道，口服NAM能显著提高血液透析患者的细胞NAD和血清HDL水平，且HDL的变化与血细胞中NAD变化显著相关［27］，另一个NAD生物合成底物烟碱酸也曾被报道能显著提高HDL水平［5］，说明HDL可能与NAD代谢有关，本研究所发现内脂素与HDL的正相关结果提示，内脂素可能是联系NAD和HDL代谢过程的结合点，关于内脂素这一细胞内功能在细胞外的作用机制目前尚不明确。

内脂素被报道能通过胰岛素受体的一个特定位置起类胰岛素的作用，引起血糖下降，与胰岛素一样能刺激脂肪和肌细胞对血糖的摄取并能抑制体外肝细胞对糖的释放［10］。内脂素的类胰岛素作用在肥胖儿童人群中曾经有过报道［7］［13］，但多年来这一作用的确切性争议很大，最近无论是肥胖的儿童少年［16］，还是动物实验中［32］均未发现循环内脂素与体内糖代谢指标有明显相关。本研究对象与Jin H等［14］相似，均为中国肥胖儿童少年，也同样没有发现在所测人群中血内脂素水平与血糖、胰岛素及其他糖代谢参数有关，不同内脂素组之间也不存在任何糖代谢参数的显著性差异，因此，没有证据表明内脂素对肥胖儿童少年胰岛素敏感性和分泌有影响。但内脂素与糖代谢指标未呈相关性的结果，并不能排除内脂素对糖代谢所具备的可能作用，因为有研究认为，内脂素的许多功能都可以从它作为Nampt的酶功能特性来解释，内脂素能起NAD＋合成酶的作用，被认为是细胞中介代谢的关键成分［23］。虽然本研究中未显示出类胰岛素作用或胰岛素信号功能，但它也有可能通过NAD＋途径调节胰岛素分泌从而在β细胞水平参与糖代谢［23］。

本研究对内脂素与瘦素水平进行研究。发现与Araki S等［3］关于5～15岁日本肥胖男女生的报道不同，本研究结果发现，被试血内脂素水平与瘦素高度相关，相关系数高达1，这种相关结果在肥胖儿童少年的研究中尚属首次。Dedoussis GV等［8］以31个平均年龄为14岁、BMI分别为20.0±3.9和18.5±2.9的健康男女生为对象，也观察到内脂素与瘦素的一定程度正相关，并且在儿童少年人群中发现内脂素与瘦素在PBMNCs和脂肪组织中表达的相关联。结合Tan BK等［28］的研究结果如：瘦素能显著升高人类和小鼠脂肪组织中内脂素水平（P＜0.01）、诱导C57BL/6ob/ob小鼠网膜脂肪组织中内脂素的产生，而使用瘦素拮抗剂后会削弱瘦素诱导的内脂素和可溶性瘦素受体分泌、瘦素受体基因用siRNA敲除后瘦素诱导的内脂素表达显著降低、MAPK及PI3K抑制剂存在时，瘦素诱导的内脂素产量明显下降等现象，可以做出以下推测：在肥胖儿童少年体内尤其是在脂肪组织中瘦素与内脂素的产生存在着非常紧密的关联，瘦素可以在体内或体外通过如MAPK和PI3K的信号途径增加内脂素在AT的产量，从而对肥胖者糖代谢及脂代谢进行调节。

5 结论

1.所测肥胖儿童少年血内脂素与瘦素高度相关，体内尤其是脂肪组织中瘦素与内脂素的产生可能存在着非常紧密的关联。

2.肥胖儿童少年人群中内脂素参与了体内胆固醇代谢，可能是联系NAD和HDL代谢过程的结合点。

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