·临床研究·

男性2型糖尿病患者胰岛素抵抗相关因素分析

王 博1, 刘 珺2, 张晓燕1, 张雪莲1, 郭 凯1, 张玄娥1,顾 蕾1, 成 玮1, 陶 沙1, 刘碧雯1, 周尊海1

(1. 同济大学附属杨浦医院内分泌科,上海 200090; 2. 同济大学附属第十人民医院中医科,上海 200072)

【摘要】 目的 探讨男性2型糖尿病伴胰岛素抵抗患者的临床特点及其影响因素。方法 收集男性2型糖尿病患者576例,根据稳态模型胰岛素抵抗指数分为非胰岛素抵抗组248例,胰岛素抵抗组328例。比较两组一般临床资料及实验室数据和两组其他疾病构成比的差异,两变量相关分析胰岛素抵抗与一般临床指标的相关性,并用二元Logistic回归方法分析胰岛素抵抗与影响因素的相关性。结果 男性2型糖尿病伴胰岛素抵抗患者年龄较轻,血压较高,体重、体重指数、腰围、臀围、腰臀比、内脏脂肪、皮下脂肪及总脂肪均高于非胰岛素抵抗组(均P<0.001),实验室数据结果提示,胰岛素抵抗组糖化血红蛋白、空腹、餐后2 h血糖、胰岛素、C肽均高于非胰岛素抵抗组(均P<0.001),转氨酶、尿酸、总胆固醇、三酰甘油较非胰岛素抵抗组高,差异有统计学意义(P<0.01、P<0.01、P<0.05、P<0.01)。在其他疾病构成上,胰岛素抵抗组肥胖症、高血压病、高脂血症,高尿酸血症比例高于非胰岛素抵抗组(P<0.01、P<0.01、P<0.01、P<0.05)。相关分析提示,胰岛素抵抗指数与腰围(r=0.119,P=0.004)、腰臀比(r=0.117,P=0.005)、内脏脂肪(r=0.089,P=0.044)和总脂肪(r=0.095,P=0.032)呈正相关关系。二元Logistic回归分析显示,内脏脂肪(OR=1.007, P=0.028)、皮下脂肪(OR=1.009,P=0.014)、三酰甘油(OR=1.147,P=0.046)与胰岛素抵抗有关。结论 男性2型糖尿病伴胰岛素抵抗患者肥胖症、高血压、高脂血症、高尿酸血症发生比例高于非胰岛素抵抗组。内脏脂肪、皮下脂肪、三酰甘油与胰岛素抵抗有关。

【关键词】 2型糖尿病; 胰岛素抵抗; 内脏脂肪; 皮下脂肪

胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)在高血压、高血脂、糖尿病、冠心病、高尿酸血症、代谢综合征等疾病的发生和发展过程中起重要的作用[1-3]。诊断IR的金标准是高胰岛素正葡萄糖钳夹试验[4]。但是,该试验具有侵入性,且耗时长、技术要求高,不能大规模应用于人群胰岛素敏感性检测。目前,在临床上主要用稳态模型胰岛素抵抗指数(homeostasis model assessment, HOMA-IR)间接评估人体胰岛素抵抗[5-6]。2型糖尿病患者IR使胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降,机体代偿性分泌过多的胰岛素而产生高胰岛素血症。本文探讨男性2型糖尿病患者IR的相关影响因素,旨在找到简单有效的影响因素以判断IR。

1 资料与方法

1.1 研究对象和诊断标准

收集同济大学附属杨浦医院2018年5月—2019年11月门诊及住院男性T2DM患者576例。诊断符合1999年美国糖尿病协会(American Dia-betes Association, ADA)诊断标准[7],均未使用胰岛素。排除标准: (1) 1型糖尿病患者;(2) 有严重肝肾功能异常;(3) 严重并发症: 如糖尿病酮症酸中毒,合并肺部感染、肝脓肿等;(4) 继发性糖尿病患者;(5) 妊娠糖尿病患者;(6) 合并多囊卵巢综合征、皮质醇增多症、甲状腺功能减退及亢进、垂体瘤等患者。

1.2 方法

1.2.1 一般参数测量及标准 调查对象均测量身高、体重,计算体重指数(body mass index,BMI),BMI≥28 kg/m2为肥胖。测量血压,患者安静、平卧10 min,侧右上臂血压,高血压的诊断标准及分级标准采用2005年中国高血压防治指南推荐标准[8]。腰围(waist circumference, WC)测量取垂直站立姿势,双足分开25~30 cm,使体重均匀分布,用腰腹围测量尺于右侧腋中线胯骨上缘和第12肋下缘连线的中点,沿水平方向围绕腹部1周,紧贴而不压迫皮肤进行测量;臀围(hip circumference, HC)臀部向后最突出部位的水平围长。高血压的判定标准根据收缩压≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),或舒张压≥90 mmHg,或已经用降压药者。血尿酸≥420 μmol/L,诊断高尿酸血症。HOMA-IR≥2.8诊断为IR[9]

1.2.2 其它指标测定 所有患者均于清晨空腹采集静脉血,空腹血糖(fasting blood glucose, FBG)采用葡萄糖氧化酶法。糖化血红蛋白(hemoglobin A1c, HbA1c)应用高压液相法测定。胰岛素、C肽采用电光化学法(Roche Cobase 411罗氏公司,德国)。生化指标,包括肝肾功能采用常规自动生化分析仪测定。血脂谱测定: 总胆固醇(total cho-lesterol, TC)、三酰甘油(triglyceride, TG)采用酶法(GPO-PAP法和COP-PAP法); 高密度脂蛋白(high density lipoprotein, HDL) 低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL)用匀相测定法。内脏脂肪和皮下脂肪用体脂仪测量(Omron dualscan HDS-2000,欧姆龙健康医疗株式会社,日本三重县)。

1.2.3 公式计算 通过以下公式计算指标,HOMA-IR=FPG×FINS/22.5;BMI=体重(kg)/身高2(m2);腰臀比(waist-to-hip ratio, WHR)=腰围(cm)/臀围(cm)。

1.3 统计学处理

采用SPSS 19.0统计软件,正态分布资料以表示,组间均数差异用Student’s t检验;构成比的差异用χ2检验;非正态分布资料结果以P50(P25, P75)表示,组间差异采用2个独立样本的非参数检验;胰岛素抵抗与其影响因子间关系用二元Logistic回归分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 基线资料比较

男性2型糖尿病患者胰岛素抵抗组与非胰岛素抵抗组相比,身高、心率、碱性磷酸酶(alkaline pho-sphatase, ALP)、肌酐(creatinine, Cr)、尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)、HDL、LDL、促甲状腺素(thyroid-stimulating hormone, TSH)、游离三碘甲腺原氨酸(free triiodothyronine, FT3)、游离四碘甲腺原氨酸(free tetraiodothyronine, FT4)、尿白蛋白与尿肌酐比值(urinary albumin to creatinine, ALB/Cr)两组差异无统计学意义(均P>0.05);而胰岛素抵抗组患者年龄较轻,体重、BMI、WC、HC、WHR、内脏脂肪、皮下脂肪、总脂肪、FBG、餐后血糖(postprandial blood glucose, PBG)、HbA1c、空腹胰岛素、餐后2 h胰岛素、空腹C肽、餐后2 h C肽、丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase, ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(aspartate transaminase, AST)、尿酸(uric acid, UA)、TG、TC均高于非胰岛素抵抗组,两组差异有统计学意义(均P<0.001),见表1。

表1 两组基线数值比较

Tab.1 Baseline values between the two groups

参数非胰岛素抵抗组(n=248)胰岛素抵抗组(n=328)t/χ2 P年龄/岁59.31±10.3856.25±11.843.3020.001病程/年2.98±1.112.95±1.010.3750.708心率/(次·min-1)82.94±11.2584.23±12.361.2940.196身高/cm170.48±5.81171.16±6.771.2970.195体重/kg71.88±11.2580.66±15.737.7930.000BMI/(kg·m-2)24.71±3.5127.41±4.198.3610.000WC/cm91.70±8.6798.25±10.747.8490.000HC/cm95.87±6.46100.38±8.057.2260.000WHR0.96±0.050.98±0.064.6810.000内脏脂肪/cm288.37±45.46118.52±42.597.6790.000皮下脂肪/cm2170.13±54.10217.76±73.568.4350.000总脂肪/cm2258.50±90.21336.28±106.498.9150.000FBG/(mmol·L-1)7.71±2.989.91±3.388.2480.000PBG/(mmol·L-1)10.97±5.5913.69±5.735.6780.000HbA1c(%)9.28±2.269.99±2.833.3600.001Ins0/(μIU·mL-1)4.59±2.5834.15±84.136.3600.000Ins120/(μIU·mL-1)17.09±18.46105.05±170.689.2610.000C0/(ng·mL-1)1.84±1.083.15±1.9110.4760.000C120/(ng·mL-1)4.25±3.557.24±7.776.1490.000ALT/(IU·L-1)21.18±16.6832.77±27.486.2380.000AST/(IU·L-1)20.69±10.1426.47±20.394.4430.000ALP/(IU·L-1)81.35±22.6983.67±30.271.0080.314Cr/(μmol·L-1)68.43±23.6571.72±18.651.8570.064UA/(μmol·L-1)336.86±82.72360.18±91.013.1560.002

续表

参数非胰岛素抵抗组胰岛素抵抗组t/χ2 PBUN/(mmol·L-1)5.77±1.905.92±2.120.8770.381TG/(mmol·L-1)1.76±2.042.44±2.103.8760.000TC/(mmol·L-1)4.52±1.344.78±1.372.2530.025HDL/(mmol·L-1)1.10±0.341.13±0.440.9460.345LDL/(mmol·L-1)3.00±0.793.14±0.931.9090.057TSH/(μIU·mL-1)2.13±2.012.21±1.630.4860.627∗ALB/Cr2.30(1.32,6.15)3.00(1.65,7.45)0.5210.075

*ALB/Cr为非正态分布; Ins0: 空腹胰岛素;Ins120: 餐后2 h胰岛素;C0: 空腹C肽;C120: 餐后2 h C肽

2.2 胰岛素抵抗组与非抵抗组其他疾病构成比

男性2型糖尿病患者576例,非胰岛素抵抗组248例(43.1%),胰岛素抵抗组328例(56.9%),胰岛素抵抗组肥胖症、高血压病、高脂血症,高尿酸血症比例高于非胰岛素抵抗组(P<0.01、P<0.01、P<0.01、P<0.05),见表2。

表2 男性2型糖尿病患者胰岛素抵抗与 其他疾病患病情况

Tab.2 Prevalence of insulin resistance and other diseases in male patients with type 2 diabetes mellitus

参数非胰岛素抵抗组(n=248)胰岛素抵抗组(n=328)χ2P肥胖症3412441.1880.000高血压病7715515.4220.000高脂血症248020.6620.000冠心病12293.4220.064痛风6172.8130.093高尿酸血症37714.1950.041

2.3 胰岛素抵抗指数与一般临床指标的相关性

两变量相关分析提示,胰岛素抵抗指数与WC(r=0.119,P=0.004)、WHR(r=0.117,P=0.005)、内脏脂肪(r=0.089,P=0.044)和总脂肪(r=0.095,P=0.032)呈正相关关系,见表3。

表3 胰岛素抵抗指数与一般指标的相关系数

Tab.3 Correlation coefficient between insulin resistance index and general indexes

项目年龄体重BMIWCHCWHR内脏脂肪皮下脂肪总脂肪HOMA-IR0.0340.0590.0580.1190.0780.1170.0890.0860.095P0.4110.1570.1640.0040.0600.0050.0440.0520.032

2.4 胰岛素抵抗与影响因子相关性

二元Logistic回归分析显示,胰岛素抵抗做为因变量,年龄、体重、BMI、WC、HC、内脏脂肪、皮下脂肪、TG、TC、HDL、LDL做为自变量。内脏脂肪(OR=1.007, P=0.028)、皮下脂肪(OR=1.009,P=0.014)、TG(OR=1.147,P=0.046)与胰岛素抵抗有关,见表4。

表4 胰岛素抵抗与影响因素相关性

Tab.4 Correlation between insulin resistance and influencing factors

参数BSEWaldsSig95%CI年龄0.0020.0110.0310.8590.998(0.977~1.020)体重0.0220.0240.8150.3670.978(0.933~1.026)BMI0.0930.0711.7260.1891.098(0.955~1.262)WC0.0180.0240.5310.4660.982(0.936~1.031)HC0.0290.0330.7410.3891.029(0.964~1.098)内脏脂肪0.0070.0034.8050.0281.007(1.001~1.014)皮下脂肪0.0090.0036.0530.0141.009(1.002~1.015)TG0.1370.0693.9970.0461.147(1.003~1.312)TC0.0430.1450.0870.7681.044(0.785~1.388)HDL0.3530.2611.8270.1771.424(0.853~2.377)LDL0.0390.2120.0340.8531.040(0.686~1.576)

3 讨 论

糖尿病已经成为全球健康问题,据我国流行病学调查显示中国成人糖尿病患病率为10.9%,包括既往已知糖尿病患病率4.0%和新诊断糖尿病患病率6.9%,而且40岁以下患者占5.9%[10]。2型糖尿病主要病理生理是IR,伴或不伴有胰岛素分泌不足。

基础研究提示IR发生的机制如下: (1) 胰岛素基因突变[11],从而造成产生的胰岛素结构异常,胰岛素的生物活性下降;(2) 胰岛素抗体的生成[12],使胰岛素不能有效地与其受体结合而发挥作用;(3) 胰岛素分解过快;(4) 胰岛素受体结构和功能异常,导致胰岛素和受体结合困难或结合后不能发挥作用;(5) 胰岛素和受体结合后信号转导通路异常[13];(6) 炎症因子、氧化应激干扰胰岛素信号转导及引起内皮功能异常[14-15];(7) 其他一些因素还包括瘦素抵抗、维生素D缺乏、吸烟等[16]

临床研究发现,IR是动脉粥样硬化性心血管疾病、高血压、血脂异常等疾病的原因之一[3,17-18],长期IR引起的高血糖导致机体出现各种并发症,大血管并发症如冠心病、脑卒中、肾动脉硬化及下肢疼痛间歇性跛行;微血管并发症如糖尿病肾病及糖尿病视网膜病变;神经病变;糖尿病足。所以研究IR的发生机制、特点及相关影响因素,有助于对2型糖尿病及其并发症更好地进行预防与治疗。

本研究提示,男性2型糖尿病伴IR患者体重、体重指数、腰围、臀围、腰臀比、内脏脂肪、皮下脂肪及总脂肪均高于非胰岛素抵抗组,且IR与WC、WHR、内脏脂肪和总脂肪成正相关关系,提示男性2型糖尿病患者IR与肥胖,特别是中心性肥胖关系密切。因腹部脂肪组织异常堆积,导致了机体对胰岛素的敏感性下降,胰腺功能受损更加严重[19]。本研究虽然得出IR组BMI及WC高于非IR组,但在相关性分析中只得出HOMA-IR与WC存在正相关关系,并没有得出HOMA-IR与BMI相关性有统计学意义。虽然两者均是代表肥胖的指标,但BMI表示“单位”身高的体脂含量而与体脂分布关系不大,所以它只是间接地相对反映体脂含量,不能反映脂肪的分布。二元Logistic回归分析可以一步一步的筛选自变量,最终留下的自变量中,内脏脂肪、皮下脂肪、TG与IR有关,提示男性2型糖尿病患者IR与腹部脂肪关系最为密切,虽然也纳入了WC,但没有达到统计学意义,提示腹部脂肪,包括内脏脂肪和腹部皮下脂肪较WC更能反映IR的情况。二元Logistic回归分析也显示血脂中的TG与IR有关,这与以往的结论一致[3]。在其他疾病构成上,IR组肥胖症、高血压病、高脂血症,高尿酸血症比例高于非胰岛素抵抗组, 提示IR与代谢综合征组成成分存在明显的相关性。

本研究有一定局限性,性激素对胰岛素抵抗有一定影响,尤其是女性,绝经后妇女性激素的改变与胰岛素抵抗的产生有关。雄激素、性激素结合球蛋白参与了胰岛素抵抗的形成,高水平的雌激素可引起胰岛素抵抗。该研究没有做男性激素水平对胰岛素抵抗的影响。

综上所述,2型糖尿病患者本身存在IR,腹部脂肪的异常堆积和高TG血症又进一步加重了IR,导致机体对胰岛素敏感性降低。腹部脂肪和TG的测定,测量简便、廉价、无创,与IR有密切的关系。因此可以作为最简便的IR的筛查方法,而降低腹部脂肪含量,降低TG水平,对男性2型糖尿病患者来说,是降低IR的重要手段,具有实际应用价值。

【参考文献】

[1] 郭庆妍,朱翠玲,卜乐,等.不同体质量指数糖尿病患者胰岛素分泌及胰岛功能的特点[J].同济大学学报(医学版),2018,39(1): 83-88.

[2] JANCZURA M, DROPINSKI J, GIELICZ A, et al. Potential roles of psychological and oxidative stress in insulin resistance: a cohort-based study[J].Diabetol Metab Syndr, 2020,12: 58.

[3] MA M L, LIU H B, YU J, et al. Triglyceride is independently correlated with insulin resistance and islet beta cell function: a study in population with different glucose and lipid metabolism states[J]. Lipids Health Dis, 2020,19(1): 121.

[4] DONGA E, DEKKERS O M, CORSSMIT E, et al. Insulin resistance in patients with type 1 diabetes assessed by glucose clamp studies: systematic review and meta-analysis[J].Eur J Endocrinol, 2015,173(1): 101-109.

[5] BORAI A, LIVINGSTONE C, KADDAM I, et al. Selection of the appropriate method for the assessment of insulin resistance[J]. BMC Med Res Methodol, 2011,11 : 158.

[6] FERREIRA-HERMOSILLO A, IBARRA-SALCE R, RODRGUEZ-MALACARA J, et al. Comparison of indirect markers of insulin resistance in adult patients with Double Diabetes[J]. BMC Endocr Disord, 2020,20(1): 87.

[7] World Health Organization. Definition diagnosis and classification of diabetes mellitus and its complication: Part 1: report to a WHO consultation: diagnosis and classification of diabetes mellitus[EB/OL].[2021-07-06]. https:∥www.staff.ncl.ac.uk/philip.home/who_dmg.pdf

[8] 李立明,饶克勤,孔灵芝,等.中国居民2002年营养与健康状况调查[J].中华流行病学杂志,2005,26(7): 478-484.

[9] 贾伟平.中国人群胰岛素抵抗的状况[J].国外医学内分泌学分册,2002,22(4): 264.

[10] WANG L M, GAO P, ZHANG M, et al. Prevalence and ethnic pattern of diabetes and prediabetes in China in 2013[J]. JAMA, 2017,317(24): 2515-2523.

[11] XIAO X, LIU L, XIAO Y, et al. Novel frameshift mutation in the insulin(INS) gene in a family with maturity onset diabetes of the young(MODY)[J]. J Diabetes, 2019,11(1): 83-86.

[12] XIAO Y, LI X, CHAO C, et al. Severe insulin resistance due to insulin antibodies[J]. J Diabetes, 2018,10(7): 611-613.

[13] LEIBIGER B, MOEDE T, PASCHEN M, et al. PI3K-C2α knockdown results in rerouting of insulin signaling and pancreatic beta cell proliferation[J]. Cell Rep, 2015,13(1): 15-22.

[14] MAUER J, CHAURASIA B, GOLDAU J, et al. Signaling by IL-6 promotes alternative activation of macrophages to limit endotoxemia and obesity-associated resistance to insulin[J]. Nat Immunol, 2014,15(5): 423-430.

[15] CHEN T, XING J, LIU Y. Effects of telmisartan on vascular endothelial function. innammation and insulin resistance in patients with coronary heart disease and diabetes mellitus[J]. Exp Ther Med, 2018,15(1): 909-913.

[16] 杨大伟,王民登,吴标良,等.胰岛素抵抗的研究进展[J].右江医学,2019,47(6): 472-475.

[17] ORMAZABAL V, NAIR S, ELFEKY O, et al. Association between insulin resistance and the development of cardiovascular disease[J].Cardiovasc Diabetol, 2018,17(1): 122.

[18] D’ELIA L, STRAZZULLO P. Excess body weight, insulin resistance and isolated systolic hypertension: potential pathophysiological links[J]. High Blood Press Cardiovasc Prev, 2018,25(1): 17-23.

[19] 莫帅帅,孙立娟.超重/肥胖2型糖尿病患者腹部脂肪分布与胰岛素抵抗的相关性[J].中国实验诊断学,2020,24(1): 57-59.

Factors related to insulin resistance in male patients with type 2 diabetes mellitus

WANG Bo1LIU Jun2ZHANG Xiao-yan1, ZHANG Xue-lian1, GUO Kai1, ZHANG Xuan-e1GU Lei1CHENG Wei1, TAO Sha1LIU Bi-wen1ZHOU Zun-hai1

(1. Dept.of Endocrinology, Yangpu Hospital, School of Medicine, Tongji University, Shanghai 200090, China; 2. Dept. of Traditional Chinese Medicine, Shanghai Tenth People’s Hospital, School of Medicine, Tongji University, Shanghai 200072, China)

【Abstract】 Objective To investigate the clinical characteristics and influencing factors of insulin resistance in male patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM). Methods A total of 576 male patients with T2DM were enrolled in the study, including 328 patients with insulin resistance and 248 patients without insulin resistance according to HOMA-IR. The general clinical data and laboratory findings were compared between the two groups. The factors related to insulin resistance were analyzed by binary logistic regression method. Results The age was younger, the blood pressure, body weight, BMI, waist circumference, hip circumference, waist hip ratio, visceral fat, subcutaneous fat and total fat in insulin resistance group were higher than those in non insulin resistance group(P<0.001); and the levels of blood glucose, insulin and C-peptide were significantly higher than those in non insulin resistance group(P<0.001). The levels of transaminase, uric acid, total cholesterol and triglyceride in insulin resistance group were significantly higher than those in non insulin resistance group(P<0.01 or P<0.05). The proportion of obesity, hypertension, hyperlipidemia and hyperuricemia in insulin resistance group was higher than that in non insulin resistance group(P< 0.01 or P< 0.05). Correlation analysis showed that insulin resistance index was positively correlated with waist circumference(r=0.119, P=0.004), waist hip ratio(r= 0.117, P= 0.005), visceral fat(r=0.089, P=0.044) and total fat(r=0.095, P=0.032). Binary logistic regression analysis showed that visceral fat(OR=1.007, P=0.028), subcutaneous fat(OR=1.009, P=0.014) and TG(OR=1.147, P=0.046) were independent risk factors of insulin resistance. Conclusion The incidence of obesity, hypertension, hyperlipidemia and hyperuricemia in male T2DM patients with insulin resistance is higher than that in patients without insulin resistance. Visceral fat, subcutaneous fat and triglyceride level are risk factors of insulin resistance.

doi: 10.12289/j.issn.1008-0392.20520

收稿日期: 2020-12-04

基金项目: 上海市自然科学基金(18ZR1435800)

作者简介: 王 博(1978—)男,副主任医师,博士,E-mail: bowang13241@163.com

通信作者: 周尊海. E-mail: zhouzunhai5008@163.com

【中图分类号】 R453

【文献标志码】 A

【文章编号】 1008-0392(2021)04-0534-06

【Key words】 type 2 diabetes; insulin resistance; visceral fat; subcutaneous fat