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编号:10504971
减肥对内脏脂肪及胰岛素敏感性参数的影响
http://www.100md.com 《中国医学科学院学报》 2000年第3期
     赵维纲 Philippe Vague Patrice Darmon Blandine Janand-Delenne

    摘 要 目的 探讨减肥对脂肪分布及胰岛素敏感性参数的影响。方法 前瞻性自身对照研究。研究对象为12名成年白人女性单纯肥胖患者。以低热量高蛋白饮食4周,分别于试验前后进行系列检查。采用计算机断层扫描,测定内脏脂肪与皮下脂肪。采用正常血糖高胰岛素钳夹技术,测得胰岛素敏感性的各项参数。 结果 经饮食减肥治疗,体重、体重指数、腰围、总脂肪量、内脏脂肪、皮下脂肪均显著性下降。而减肥前后的腰臀比、内脏脂肪及皮下脂肪占总脂肪量的百分比无显著性差异。空腹胰岛素水平、空腹胰岛素与空腹血糖之比减肥后有显著下降,而空腹C肽无显著改变。胰岛素敏感指数显著性增加。结论 低热量高蛋白饮食疗法可使内脏脂肪和皮下脂肪均下降,减肥后可提高胰岛素敏感性。
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    关键词:减肥 内脏脂肪 正常血糖高胰岛素钳夹技术 胰岛素敏感性参数

    自1956年Jean Vague[1]发现身体较高部位脂肪堆积与代谢性并发症密切相关后,大量研究证明腹部内脏脂肪堆积,与心血管疾病及其死亡率的增加和胰岛素抵抗密切相关,且是非胰岛素依赖型糖尿病的危险因子[2~4]。本研究应用低热量高蛋白饮食疗法来减肥,经CT扫描确定内脏脂肪含量,采用正常血糖高胰岛素钳夹技术测定胰岛素敏感性指标,并检测血脂、纤溶系统及性激素等指标,以探讨减肥后各参数的改善情况及各参数间的关系。

    材料和方法

    研究对象 12名白种女性单纯肥胖患者,体重指数为(34.9±4.2) kg/m2(27.6~41.6 kg/m2),年龄为(37±11)岁(21~65岁)。所有患者均无糖尿病,也未服用影响胰岛素敏感性的药物(如糖皮质激素,利尿剂及β受体阻断剂等)。门诊体检未见异常。均签署了知情同意书。
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    减肥方法 采用低热量(2520 kJ/d)高蛋白(占总热量的50%)饮食疗法4周,同时补充维生素和钾。随后采用5040 kJ/d平衡饮食。分别于治疗前及治疗5周后测定各项指标。

    体格测量 测量身高、体重,计算体重指数(BMI,kg/m2);按世界卫生组织的标准测量腰围和臀围,计算腰臀比(WHR)。

    内脏脂肪测定 采用ELSCINT CT扫描机(Scanner ELITE plus Haτ¨fa,Israe¨l)。以L3-L4水平为中心,连续扫描厚度为10 mm的5个层面。根据脂肪的特有灰度算出总脂肪量(Ft),并分别计算内脏脂肪(Fv)与皮下脂肪(Fsc)含量。以上指标均以5个层面各部分所占面积的平均数表示。

    正常血糖高胰岛素钳夹技术 按照De Fronzo[5]的方法。检查前48 h,患者进正常热量平衡饮食(7560 kJ/d,碳水化合物占总热量的55%,蛋白质占15%,脂肪占30%),不饮酒。检查前1天晚餐含淀粉食物,晚餐后避免剧烈活动,不服处方药物,之后禁食。于检查当日晨8时开始用电子泵以一定速度静脉滴注普通人胰岛素(Actrapid, 40 U/ml,Novo-Nordisk,Denmark)。检查前10 min(T0至T10)胰岛素输注速度为2 mU/(kg.min),随后110 min以1 mU/(kg.min)的速度持续滴注。目的是获得浓度近于100 μU/ml(±10%)的血胰岛素水平的平台。于滴注胰岛素前20、10 min和滴注开始即刻测血糖,以其平均值作为血糖的基础值。通过一滴速泵静脉滴注葡萄糖液。于滴注的第4分钟开始,以2 mg/(kg.min)的速度持续滴注6 min(T4到T10)。从T10开始,每5分钟测血糖1次,再根据De Fronzo所述方程式计算出下次应该输注葡萄糖的滴速,以维持血糖于满意的范围(基础血糖值±10%)。钳夹技术进行中,血糖监测采用One-TouchⅡ血糖仪(Lifescan)。
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    钳夹技术成功的标准 T80到T120间血糖变化处于血糖基础值±10%以内,即认为血糖平台是满意的。

    钳夹技术检测指标 于滴注开始前20 min时取血测胰岛素(Ins)和C肽(PepC)。于T0及T120时取血测定血糖、电解质、肝功能、胆固醇(Chol)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL)、Ins、PepC、游离脂肪酸(FFA)、性激素结合球蛋白(SHBG)、硫酸脱氢表雄酮(DHAS)、游离睾丸酮(TF)、Ⅰ型纤溶酶原激活物抑制剂(PAI-1)活性、PAI-1抗原、组织纤溶酶原激活物(t-PA)抗原。于T20、T40、T60、T80、T100时取血测血糖、Ins、PepC、FFA。其中电解质、血糖、肝功能、Chol、TG、HDL采用自动生化仪测定;用放射免疫法测定Ins(kit,Insik-5,Sorin Biomedica,Italie)、PepC(kit Ciba-Corning,Cergy-Pontoise)、SHBG(kit SBP-Coatria référence 66920,Bio-Mérieux,France)、TF和DHAS(kit Boehring Diagnostics,France,référence TK TF 10及TK DS 10);FFA采用光学比色法测定;PAI-1活性采用分光光度法测定(Spectrolyse/fibrin,Biopool,Suède);用酶联免疫法测定PAI-1抗原(kit de Diagnostica Stago, France)和t-PA抗原(kit de Biopool,Suède)。
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    胰岛素敏感性参数的计算 葡萄糖代谢率(M),单位为mg/(kg.min),计算公式为钳夹试验最后40 min每分钟每公斤体重的葡萄糖输注量+(G80-G120)×0.0625(其中G80和G120分别为T80和T120时点的血糖,单位为mg/dl)。T80~T120间平均血胰岛素浓度(I),单位为mU/L。胰岛素代谢清除率(MCRI),单位为ml/(kg.min),为每分钟每公斤体重胰岛素输注量除以I(T80~T120间平均血胰岛素浓度)与胰岛素浓度基础值(试验前20 min及试验开始时血胰岛素浓度的均值)的差值。以M/I表示胰岛素敏感指数,其单位为mg.(kg.min)-1.(mU.L-1)-1
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    统计学处理 试验数据以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用配对t检验,相关性分析采用Spearman非参数检验。

    结 果

    体格测量结果 经饮食减肥治疗,患者体重平均下降了(6±2) kg(2~11 kg)。减肥前后体重由(90.0±12.6)降至(83.9±12.9) kg,BMI由(34.9±4.2)降至(32.5±4.3) kg/m2,腰围(103.6±14.5)降至(98.9±14.3) cm,差异均有显著性(P<0.01);但WHR减肥前后差异无显著性(0.88±0.08至0.87±0.07)。体重减轻与BMI及WHR的相关系数分别为0.08和0.29,差异均无显著性。

    内脏脂肪测定结果 Ft、Fv、Fsc减肥后[分别为(397.48±91.76)、(104.80±16.29)和(320.80±59.18) cm2]与减肥前[分别为(513.60±63.72)、(135.75±34.94)和(377.83±90.40) cm2]相比呈显著性下降(P<0.05),但Fv和Fsc占Ft的百分比减肥前[分别为(27.1±8.7)%和(72.9±8.7)%]后[分别为(27.8±9.2)%和(72.2±9.2)%]差异无显著性。
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    胰岛素敏感性参数变化 减肥前后I、M/I和MCRI差异均有显著性,M虽有升高趋势,但差异无显著性。空腹血浆Ins及空腹血浆Ins与空腹血浆血糖(Gly)之比(Ins/Gly)减肥后均有显著性下降,但血浆PepC下降无显著性(表 1)。

    表 1 饮食减肥治疗前后胰岛素敏感性参数变化

    Table 1 Comparison of parameters of insulin sensitivity between before and after

    weight reduction (x±s,n=12)

    Time

    M

    I
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    M/I(×100)

    MCRI

    Ins

    Ins/Gly

    PepC

    (mg.kg-1.min-1)

    (mU.L-1)

    [mg.(kg.min)-1

    .(mU.L-1)-1]
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    (ml.kg-1.min-1)

    (μU.ml-1)

    (μU.mg-1)

    (nmol.L-1)

    Before

    therapy

    5weeks

    after

    therapy

    2.62±0.74
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    96.3±30.1

    3.10±1.58

    13.54±4.58

    20.3±9.8

    22.2±11.4

    0.79±0.32

    2.91±1.13

    75.8±20.3*

    4.52±3.07*

    17.42±6.13*

    15.0±6.6* *
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    17.8±7.9* *

    0.73±0.22

    M:glucose metabolism;I:steady-state plasma insulin concentration;M/I:insulin sensitive index,M/I ratio;MCRI:metabolic clearance rate of insulin;Ins:fasting plasma insulin;Ins/Gly:fasting plasma insulin-glucose rate;PepC:fasting plasma peptide C;*P<0.05,**P<0.01 after therapy vs before therapy

    与胰岛素敏感性相关的各参数变化 与减肥前相比,减肥后Chol、HDL、PAI-1活性及PAI-1抗原水平均有显著性下降,SHBG水平有显著性升高,而FFA、TG、DHAS、t-PA抗原及FT则无明显变化(表 2)。
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    表 2 饮食减肥治疗前后胰岛素敏感性相关参数变化

    Table 2 Comparison of parameters related to insulin sensitivity between before and

    after weight reduction (x±s,n=12)

    Time

    FFA

    TG

    Chol

    HDL

    PAI-1

    activity
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    PAI-1

    antigen

    t-PA

    antigen

    SHBG

    DHAS

    FT

    (mmol/L)

    (mmol/L)

    (mmol/L)

    (mmol/L)

    (U/ml)

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    (ng/ml)

    (ng/ml)

    (ng/ml)

    (pg/ml)

    Before

    therapy

    5weeks

    after

    therapy

    0.79±

    0.29

, http://www.100md.com     1.14±

    0.30

    5.19±

    0.92

    1.42±

    0.30

    17.9±

    13.2

    41±

    34

    7.3±

    3.1

    4.02±
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    2.98

    1.35±

    0.83

    1.4±

    0.8

    0.67±

    0.31

    1.13±

    0.24

    4.53±

    0.77* *

    1.21±

    0.33*
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    11.9±

    7.4*

    30±

    18*

    7.0±

    3.9

    5.91±

    5.36*

    1.47±

    0.88

    1.6±

    1.2
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    FFA:free fat acid;TG:triglyceride;Chol:cholesterol;HDL:high-density lipoprotein cholesterol;PAI-1:plasminogen activator inhibition-1;t-PA:tissue plasminogen activator;SHBG:sex hormone-binding globulin;DHAS:dehydroepiandrosterone;FT:free testosterone;*P<0.05,**P<0.01 after therapy vs before therapy讨 论

    本研究采用有效的减肥方法作为干预手段,以探讨脂肪分布及胰岛素敏感性等各指标在同一个体不同体重状态时的改变及其关系。所有研究对象对该疗法均有很好的耐受性。经4周的低热量高蛋白饮食,其体重、BMI及腰围均有显著性下降。据报道,减肥前WHR较高的患者减肥后其WHR可有显著性下降[6],但本研究中WHR并未随着体重的减少而下降,这可能与本研究对象减肥前的WHR水平不甚高有关。
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    本研究未发现减肥前后Fv和Fsc占Ft百分比的显著性改变,而Fv和Fsc均有显著性下降。一些研究发现Fv百分比较Fsc百分比显著性下降[7],但也有研究发现Fv和Fsc平行下降[6],各家报道结果不一。

    本研究发现减肥后胰岛素敏感性参数有明显改善,与多数相关研究的结果一致[8~10]。减肥后血空腹Ins,空腹Ins/Gly及I下降,M/I和MCRI升高,且差异有显著性。其中最反映胰岛素敏感性的指标,胰岛素敏感指数(M/I),减肥后有显著性改善,提示胰岛素敏感性改善。M有升高的趋势,但其差异无显著性,或许是例数太少所致。减肥后,空腹Ins及I下降,MCRI升高,而PepC没有改变,可能为减肥引起胰岛素清除率增加,而非其分泌减少。

    血浆纤溶系统的激活可对抗血栓形成,该系统可被组织纤溶酶原激活物抑制剂PAI-1部分抑制。已有学者证明PAI-1活性升高与胰岛素抵抗有关[11]。Juhan-Vague[12]观察到在肥胖患者中,随着PAI-1活性升高其纤溶能力下降,而PAI-1活性与BMI和WHR显著相关。但此相关性随血胰岛素水平下降而消失,提示PAI-1活性和血胰岛素水平有关。本研究中,减肥后PAI-1活性和血胰岛素水平显著性下降,提示减肥可能直接地或由胰岛素水平下降间接地引起PAI-1活性下降。
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    雄性激素被认为是心血管疾病的主要危险因素之一。因SHBG与睾酮具有高度的亲和力,因而被普遍认为能间接反映雄性化程度。多数研究认为女性人群中SHBG与BMI和WHR呈负相关[13,14],而与胰岛素敏感性呈正相关[15]。本研究同样发现减肥后SHBG随着胰岛素敏感性的改善而显著性的增加。

    据报道,体重减轻可致血总胆固醇下降及HDL升高[10];而本研究发现饮食减肥治疗后胆固醇和HDL均有显著性下降(P<0.01和P< 0.05),提示HDL下降可能与饮食疗法有关。

    综上,肥胖患者经低热量高蛋白饮食疗法治疗可减少内脏脂肪,并改善胰岛素敏感性。同时,与胰岛素敏感性有关的其它指标,如血浆PAI-1活性、SHBG均有显著性改善。■

    赵维纲(中国医学科学院 中国协和医科大学 协和医院内分泌科,北京 100730)
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    Philippe Vague(中国医学科学院 中国协和医科大学 协和医院内分泌科,北京 100730)

    Patrice Darmon(中国医学科学院 中国协和医科大学 协和医院内分泌科,北京 100730)

    Blandine Janand-Delenne(中国医学科学院 中国协和医科大学 协和医院内分泌科,北京 100730)

    参考文献

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