妊娠期胰岛素降解酶活性与胰岛素抵抗的相关性研究

发布时间：2018-11-03 10:14

【摘要】：[背景] 妊娠糖尿病(gestational diabetes mellitus, GDM)是指妊娠期间发生或首次发现的糖代谢异常,不包括妊娠前已诊断的糖尿病患者。妊娠合并糖代谢异常为妊娠期最常见的内科合并症之一,在全球肥胖和糖尿病患病率持续增加的背景下,妊娠糖尿病的患病率亦逐年升高。据报道,我国目前的妊娠糖尿病发生率为2.0%-13.8%,而且有逐年上升的趋势。GDM可导致严重的围产期并发症,如羊水过多、妊娠期女性尿路感染、孕期低血糖、巨大儿、早产、死产、新生儿死亡、高胆红素血症、新生儿低血糖症、胎儿畸形等一系列母婴并发症。 GDM的发病机制尚不完全清楚,目前一致的观点认为：GDM患者存在胰岛p细胞功能缺陷和胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)。IR是指胰岛素作用的靶器官或组织对胰岛素作用的敏感性下降,即正常剂量的胰岛素产生低于正常生物学效应的一种状态。IR的发生机制非常复杂,迄今尚未完全阐明。妊娠期间,母体由于拮抗胰岛素的激素分泌逐渐增加,如雌激素、孕激素、垂体激素、胰高血糖素、胎盘泌乳素和催乳素等,生理性IR开始出现,这种IR于24-28周出现,32-34周达到最高峰。和2型糖尿病的IR一样,妊娠期糖尿病的胰岛素抵抗也与胰岛素受体前、受体和受体后等多环节和多因素的影响有关。其中胰岛素受体磷酸化能力下降、胰岛素受体底物-1(IRS-1)表达下降等因素在GDM中改变更加明显,最终导致葡萄糖转运能力下降和葡萄糖摄取减少。同时妊娠期间,血液中三酰甘油和游离脂肪酸的浓度增加,也抑制了胰岛素的分泌功能。当机体不能分泌足够的胰岛素来维持这一生理变化,将使原有的糖尿病加重或者进展为GDM。有研究表明细胞内胰岛素降解速度加快可能是引起胰岛素抵抗的原因之一,通过抑制过快的胰岛素降解可以一定程度地改善整体IR状态。胰岛素降解广泛存在于多种器官和组织,这一功能主要由胰岛素降解酶活性(insulin degrading enzyme,IDE)来实现。IDE是一种巯基蛋白水解酶,属于金属内肽酶家族,主要功能是高度特异性地降解胰岛素,生成短肽和氨基酸。胰岛素降解的意义在于使内化入靶细胞的胰岛素迅速失活,从而促进胰岛素受体的再循环并促进新的胰岛素分泌,以维持体内较为稳定的胰岛素水平。一般认为IDE的活性基本上决定了体内胰岛素降解的速度。 Shii等人研究发现当向肝细胞内注入IDE的特异单克隆抗体后,肝细胞的胰岛素降解能力基本上消失。T2DM动物模型[(GK)鼠]IDE等位基因变异后,可导致鼠体内胰岛素降解的减少,同时胰岛素诱导的葡萄糖膜转运也减少了,出现了高胰岛素血症、高血糖等糖尿病表型。在动物试验中,使用IDE抑制剂如氯喹后,大鼠肝脏IDE活性明显降低,研究IDE蛋白含量及mRNA后得出,IDE抑制剂可能是通过抑制IDE基因的转录、减少IDE蛋白表达量从而使胰岛素降解减少。国内李晨钟等人研究表明,在以IR为重要发病机制的2型糖尿病、冠心病、原发性高血压、肥胖症患者及老年人中,红细胞IDE活性显著高于正常人,以口服降血糖药治疗疗效不佳或同时患有2种或2种以上上述疾病的患者尤为显著(红细胞虽不是胰岛素的靶组织,但其IDE的性质和量与靶组织无明显差异)。既往研究均证实IDE活性与血糖、胰岛素代谢均密切相关,在临床上,我们也观察到GDM、糖尿病合并妊娠患者胰岛素剂量随孕期明显增加,且产后胰岛素剂量较产前迅速下降。妊娠期间IDE的活性特性、其与胰岛素抵抗的相关性尚未见相关报道,妊娠期间胰岛素需要量增加及妊娠期胰岛素抵抗状态发生、发展的原因尚不完全明确,而IDE是否参与到妊娠期间血糖和胰岛素代谢过程、是否在妊娠期间起着特殊作用也值得我们进一步探讨。鉴于此,本试验设计观察正常糖耐量非妊娠女性、正常糖耐量妊娠女性、妊娠糖尿病、糖尿病合并妊娠女性血清IDE活性,同时检测胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、胰岛素分泌指数(HOMA-β),探讨血清IDE活性与妊娠期间胰岛素抵抗指数的相关性及其在孕期的变化趋势。第一章妊娠期胰岛素降解酶活性与胰岛素抵抗相关性的初步分析 [目的] 分析妊娠24-28周正常糖耐量女性、妊娠糖尿病女性血清IDE活性特征,并分析其与正常糖耐量非妊娠女性血清IDE活性的差异,及其与胰岛素抵抗指数相关性。 [研究对象和方法] 1、研究对象：连续收集2013年6月至2014年1月在南方医科大学第三附属医院行正规产检的女性,于孕24-28周行75g葡萄糖耐量试验筛查,根据2011年ADA公布的GDM诊断标准,共收集正常妊娠女性43例(NGRG组)、妊娠糖尿病患者49例(GDM组)；同期收集正常育龄女性11例(NGR组)。 2、登记一般临床资料与知情告知：按上述入组与排除标准筛选符合入组条件的女性,登记女性一般资料,如：姓名、年龄、身高、孕周等。由由经过培训的试验人员使用校正过的相应器械测量血压、体重、腹围,测量身高,记录女性孕前体重,并根据公式：BMI=体重(kg)/身高(m2)计算出女性的孕前BMI及入组时BMI。 3、标本留取：所有受试者均于试验前空腹8-10小时,清晨留取肘静脉血3ml,检测空腹血糖、空腹胰岛素、血清IDE活性。 4、计算：HOMA-IR=(空腹血糖*空腹胰岛素)/22.5,反映胰岛素抵抗情况,数值越大,表明外周组织对胰岛素的敏感性越差。 HOMA-β=20*空腹胰岛素/(空腹血糖-3.5),反映胰岛素分泌能力,数值越大表明胰腺p细胞的胰岛素分泌能力越强。 5、统计学方法：采用SPSS13.0统计软件进行分析,试验数据符合正态分布的计量资料以均数±标准差(x±s)表示,多组资料比较采用连续重复测量方差分析(Repeated Measures ANOVA)与单因素方差分析(One-Way ANOVA),进一步多重比较采用LSD法(Least-significant difference test),P0.05被认为差异具有统计学意义。方差不齐性时,用Welch法校正,当P0.05时用DunnettsT3法作多重比较,P0.05时认为差异具有统计学意义。相关性分析采用多元线性回归分析。 [结果] 1、研究对象的一般临床资料：根据入组标准,共入组正常糖耐量妊娠女性43例(NGRG组)、妊娠糖尿病女性49例(GDM组)、正常糖耐量非妊娠女性11例(NGR组)。NGRG组平均孕周为26.3±1.50周。GDM组平均孕周为26.59±2.63周。三组间年龄、腹围、孕前BMI、入组时BMI、空腹血糖、餐后2小时血糖、空腹胰岛素差异有统计学意义(F=3.189,p=0.045；F=29.302,P=0.000；F=4.209, P=0.018；F=6.051,P=0.016；F=14.305,P=0.000；F=40.435,P=0.000；F=8.775, P=0.000).GDM组年龄、孕前BMI明显高于NGRG组,且差异有统计学意义(P=0.026,P=0.008)。 2、IDE活性各组间差异性分析三组间IDE活性差异均有统计学意义(F=127.9,P=0.000)。其中NGRG组IDE活性较NGR组明显升高,差异均有统计学意义(P=0.000):GDM组IDE活性较NGRG组明显升高,且差异均有统计学意义(P=0.000)。 3、HOMA-IR、HOMA-β各组间差异性分析其中GDM组HOMA-IR较NGRG组、NGR组明显升高,且差异有统计学意义(P=0.000, P=0.001)。GDM组HOMA-β较NGRG组明显减少,差异有统计学意义(P=0.001)。 4、IDE活性与HOMA-IR和其他各项指标的相关性分析。多元线性回归分析结果显示：IDE活性与HOMA-IR (X,)、餐后1小时血糖(X2)、餐后2小时血糖(X3)呈线性相关(R2=0.913),回归方程为Y=11175.731+0.425X1+226.677X2+206.127X3(F=76.765,P=0.000).IDE与年龄、孕周、空腹血糖、收缩压、舒张压、空腹胰岛素无相关性(P0.05)。 [结论] 1、妊娠期间血清胰岛素降解酶活性升高,提示妊娠期间胰岛素降解速度自然加快,呈生理性胰岛素抵抗状态。 2、与正常妊娠相比,妊娠糖尿病血清胰岛素降解酶活性升高,提示妊娠糖尿病体内胰岛素降解速度更快,胰岛素抵抗状态更明显。 3、IDE活性与胰岛素抵抗指数成正相关,提示血清IDE活性增加可能参与了妊娠期间胰岛素抵抗的发生。第二章胰岛素降解酶活性孕期变化趋势及其与胰岛素抵抗相关性分析 [目的] 分析妊娠期血清胰岛素降解酶活性孕期变化趋势、胰岛素抵抗指数变化趋势,及血清IDE活性与胰岛素抵抗指数相关性分析 [研究对象和方法] 1、试验对象及分组：分为正常糖耐量妊娠组(NGRG)、妊娠糖尿病组(GDM组)、糖尿病合并妊娠组(DM)三组。 (1)入组及排除标准同第一章。 (2)糖尿病合并妊娠患者入组标准：单胎、第一次生产、胎位正常、胎龄符合孕周；孕期为24-28周；年龄为18-40岁,汉族；既往患有2型糖尿病；妊娠后新发现的糖尿病也包括在内(2011年ADA诊断标准：空腹血糖≥7.0mmol/L、 HbA1c6.5%、或者任意血糖≥11.1mmol/L且有糖尿病症状则诊断为孕前糖尿病合并妊娠)。孕前体重指数：18.5-24kg/m2；收缩压140mmHg,舒张压90mmHg;孕前无高血压、心脑血管、其他内分泌代谢、血脂异常、肝肾病等疾病。 (3)所有受试者试验前1个月内及试验中未使用任何可能影响糖代谢的药物：如糖皮质激素、甲状腺激素、噻嗪类利尿剂等；近2周无急性感染者； (4)分别于24-28周行75gOGTT时(DM不做OGTT)、32-26周、产后6-10周随访,留取血清及相关资料。其中NGRG组24-28周实际入组43例,32-36周实际入组19人；产后6-10周实际入组11人；GDM组24-28周实际入组49例；32-26周实际入组15人；产后6-10周实际入组11人；DM组24-28周入组9例；32-36周实际入组3例,产后6-10周实际入组3例。 3、留取标本同第一章。 4、登记一般临床资料与知情告知：同第一章。详细记录GDM组、DM组中使用胰岛素注射治疗者胰岛素使用剂型及剂量数据。 5、统计学处理同第一章。 [结果] 1、24-28周一般临床资料 (1)根据入组标准,共入组正常妊娠女性43例(NGRG组)、妊娠糖尿病患者49例(GDM组)、糖尿病合并妊娠组9例(DM组)。NGRG组平均孕周为26.3±1.50周,GDM组平均孕周为26.59±2.63周,DM组平均孕周为24.9±3.98周。DM组胰岛素剂量为60.51±3.86单位。三组间孕前BMI、入组时BMI、收缩压、舒张压、空腹胰岛素、空腹血糖、餐后1小时血糖、餐后2小时血糖差异有统计学意义(F=3.092,P=0.028；F:3.269,P=0.042；F=3.568,P=0.032； F=0.468,P=0.027；F=7.00l,P=0.001；F=21.615,P=0.000；F:10.79,P=0.002； F=39.3,P=0.000). 2、32-36周一般临床资料 (1)共入组NGRG组19例、GDM组15例、DM组3例。NGRG组平均孕周为33.79±1.50周,GDM组平均孕周为34.40±1.40周,DM组平均孕周为32.67±0.58周。DM组胰岛素剂量为90.47±4.72单位。三组间空腹血糖、空腹胰岛素差异有统计学意义(F=7.551,P=0.002； F=22.849,P=0.000).GDM组年龄、孕前BMI高于NGRG组,且差异有统计学意义(P0.05)。DM组孕前BMI、空腹血糖明显高于NGRG组,且差异有统计学差异(P0.05)。DM组空腹血糖高于GDM组,且差异有统计学差异(P0.05)。 3、产后6-10周一般临床资料 (1)共入组NGRG组11例、GDM组11例、DM组3例。DM组胰岛素剂量为46.2±3.46单位。三组间年龄、入组时BMI、收缩压、舒张压差异均无统计学意义(F=2-379, P=0.116；F=0.867,P=0.434；F=2.137,P=0.142；F=0.894,P=0.423)；三组间腹围、空腹血糖、空腹胰岛素差异均有统计学意义(F=5.351,P=0.013:F=12.445, P=0.000:F=26.801,P=0.000).其中GDM组与NGRG组腹围差异均有统计学意义(P=0.023),DM组与GDM组、DM组与NGRG组之间腹围差异无统计学意义(P=0.103,P=0.700)。 4、IDE活性分析 (1)24-28周：GDM组24-28周IDE活性明显高于NGRG组,DM组IDE活性明显高于GDM组、NGRG组,且差异有统计学意义(P=0.000)。 (2)32-36周：GDM组32-36周IDE活性明显高于NGRG组,DM组IDE活性明显高于GDM组、NGRG组,且差异有统计学意义(P=0.000)。 (3)产后6-10周：GDM组产后IDE活性明显降低,稍高于NGRG组,但差异无统计学意义(P=0.784)；DM组产后IDE活性明显降低,仍高于GDM组、NGRG组,且差异有统计学意义(P=0.004,P=0.05) 5、不同糖尿病女性孕期IDE活性变化趋势 (1) NGRG组：11名女性入组,随访三次,32-36周IDE活性较24-28周IDE活性升高,差异有统计学意义(P=0.000)；产后IDE活性较24-28周、32-26周IDE活性降低,差异有统计学意义(P=0.000)；产后IDE活性水平较NGR组无明显差异(P=0.326)。 (2)GDM组：11名女性入组,随访三次。32-36周IDE活性较24-28周IDE活性明显升高,差异有统计学意义(P=0.000)；产后IDE活性较24-28周、32-26周IDE活性降低,差异有统计学意义(P=0.000),且产后IDE活性水平较NGRG组无明显差异(P=0.163)。 (3)DM组：共有3名女性入组,完成三次随访。32-36周IDE活性较24-28周IDE活性升高,差异有统计学意义(P=0.000)；产后IDE活性较24-28周、32-26周IDE活性降低,差异有统计学意义(P=0.000)；产后IDE活性水平较GDM组、NGRG组产后明显升高(P=0.012,P=0.000)。 6、胰岛素敏感指数、胰岛素分泌指数及其变化趋势 (1)NGRG组：11名女性入组,随访三次,32-36周HOMA-IR较24-28周HOMA-IR升高,差异有统计学意义(P=0.001)。但产后HOMA-IR高于24-28周,差异有统计学意义(P=0.001), HOMA-β三组之间差异无统计学意义(P=0.351)。 (2)GDM组：11名女性入组,随访三次,32-36周HOMA-IR较24-28周HOMA-IR明显升高,差异有统计学意义(P=0.000),但产后HOMA-IR较24-28周、32-26周HOMA-IR降低,差异有统计学意义(P=0.046,P=0.000)。HOMA-β三组之间差异无统计学意义(P=0.526)。 (3)DM组：因注射胰岛素影响体内自身内源性胰岛素含量,故未检测血清胰岛素水平。 7、IDE活性与HOMA-IR相关性分析及其在孕期过程的变化趋势多元线性回归分析结果显示：IDE活性与HOMA-IR呈线性相关(R2=0.610),回归方程为Y=-5615.577+10990.931X1(F=99.899,P=0.000)。IDE与年龄、孕周、空腹血糖、收缩压、舒张压、空腹胰岛素、HOMA-β无线性关系(P0.05)。 [结论] 1、正常糖耐量妊娠期间血清IDE活性增加,产后基本恢复到正常水平,提示妊娠期间存在生理性胰岛素抵抗状态,胰岛素降解速度增加。 2、妊娠糖尿病妊娠期间血清IDE活性增加明显,提示妊娠糖尿病胰岛素降解速度加快,胰岛素抵抗状态更明显。 3、糖尿病合并妊娠期间血清IDE活性较正常妊娠、妊娠糖尿病显著增加,产后血清IDE活性仍高,提示IDE可能参与到了糖尿病发病过程中,且可能在妊娠期间参与了孕期胰岛素抵抗的发生、发展。 4、IDE活性与胰岛素敏感指数成正相关,提示在整个孕期,机体胰岛素处于高速降解状态,血清IDE活性增加可能参与了整个孕期胰岛素抵抗的发生、发展。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R714.256

【参考文献】