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编号:10238796
2型糖尿病患者红细胞膜钠-锂逆转换活性改变
http://www.100md.com 中国糖尿病杂志 2000年第3期第8卷 论著
     兰帆(重庆医科大学附属第一医院内科 邮政编码 400016);张素华(重庆医科大学附属第一医院内科 邮政编码 400016);邱鸿鑫(重庆医科大学附属第一医院内科 邮政编码 400016);兰雁飞(重庆医科大学附属第一医院中心实验室);许炜(重庆医科大学附属第一医院中心实验室) 兰帆 张素华 邱鸿鑫 兰雁飞 许炜

    关键词:胰岛素抵抗;并发症;红细胞膜

    摘要:

    中国糖尿病杂志000301 摘要 目的 探讨红细胞膜钠-锂逆转换活性(SLCA)在2型糖尿病及其高血压和微血管并发症中的意义。方法 采用Fujita等的方法,测定了81例2例糖尿病患者、40例正常人的SLCA。结果 2型糖尿病患者SLCA(0.361±0.139mmol.L-1.RBC-1/h)明显高于正常对照组(0.191±0.083mmol.L-1.RBC-1/h)(P<0.01);2型糖尿病并发高血压和/或微血管病变(视网膜病变和/或糖尿病肾病)者的SLCA显著高于无并发症的2型糖尿病患者和正常对照组(P<0.05,P<0.01)。以SLCA为因变量作逐步回归分析,发现SLCA与并发症积分呈正相关(P<0.01),与胰岛素敏感性指数呈负相关(P<0.01)。结论 ①SLCA在2型糖尿病者中升高;②有并发症者SLCA显著高于无并发症者,SLCA升高的程度可能反映2型糖尿病患者并发症的严重程度,且与胰岛素抵抗(IR)有关。
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    Erythrocyte sodium-lithium countertransport activity in type 2 diabetes mellitus

    Lan Fan,Zhang Suhua,Qiu Hongxin,et al

    (Department of Internal Medicine,The First Attached Hospital of

    Chongqing University of Medical Sciences,Chongqing 400016)

    Abstract Objective The significance of erythrocyte sodium-lithium countertransport activity (SLCA) in type 2 diabetes with or without hypertension and diabetic microvascular complications was investigated.Methods SLCA was measured according to the method described by Fujita in 81 type 2 diabetes and 40 healthy control subjects.Results The results showed that SLCA was significantly higher in type 2 diabetes (0.361±0.139 mmol.L-1.RBC-1/h) than that in healthy control subjects (0.191±0.083 mmol.L-1.RBC-1/h)(P<0.01).In type 2 diabetes with hypertension and (or) microvascular complications (retinopathy and/or nephropathy),SLCA was significantly higher than uncomplicated diabetes or control subjects (P<0.05 or P<0.01).A stepwise multiple regression analysis was conducted using SLCA as the dependent variable.It was found that SLCA was positively correlated with complication variable (P<0.01) and was inversely correlated with the insulin-sensitivity index (ISI) (P<0.01).Conclusion This study suggested that ① erythrocyte SLCA was increased significantly in type 2 diabetes;②erythrocyte SLCA was significantly higher in type 2 diabetes with hypertension and microvascular complications than that in type 2 diabetes without these complications,and the elevation of SLCA might reflect the serious degrees in type 2 diabetes complications,and these were related with insulin resistance.
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    Key words Insulin resistance Complications Erythrocyte

    红细胞膜钠-锂逆转换活性(sodium-lithium countertransport activity,SLCA)升高是2型糖尿病发生高血压和肾病的危险标志[1]。为此我们对81例2型糖尿病患者的SLCA进行测定,旨在进一步探讨SLCA在2型糖尿病及其高血压和/或微血管并发症(以下简称并发症)中的意义,现报告如下。

    对象和方法

    一、研究对象

    1.2型糖尿病患者组:81例,男/女为38/43;平均年龄51.21±11.05岁,平均体重指数(BMI,kg/m2)为24.42±3.69,平均病程4.85±5.09年;其中无并发症的2型糖尿病患者(A组)35例,并发高血压者(B组,sBp≥19kPa,dBp≥12kPa)11例,并发微血管病变者[C组,指糖尿病视网膜病变和/或糖尿病肾病(24小时微量白蛋白尿>30mg/24h或>20μg/min)]21例,既有高血压又有微血管病变者(D组)14例。以上患者均按WHO诊断标准确诊糖尿病。所有患者均未进行胰岛素治疗。
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    由于每个2型糖尿病个体的并发症严重程度不同,因此在评价并发症严重程度与各变量之间的关系时,为了使信息量不相互抵消或重叠,我们将并发症以积分形式量化,即:无并发症者积0分;并发高血压者,按WHO高血压临床分期,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期分别积1、2、3分;并发白蛋白尿者,24小时尿白蛋白在20~100μg/min或30~150mg/24h积1分,在100~200μg/min或150~300mg/24h积2分,>200μg/min或>300mg/24h积3分;并发眼底病变者,按1984年第三届全国眼科学会分期,Ⅰ期积1分,Ⅱ~Ⅲ期积2分,Ⅳ期以上积3分。有两种以上并发症者积分相加。本组糖尿病患者积分情况详见表1。

    2.正常对照组:40例,男/女为19/21;平均年龄46.93±12.21岁,BMI 23.22±3.01;空腹血糖(FPG)均<5.6mmol/L;无糖尿病、心血管系统和泌尿系统疾病及其家族史,血脂和糖化血红蛋白(HbAlc)正常。

    以上各组年龄、性别和BMI无显著性差异(P>0.05),详见表2。
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    二、红细胞膜SLCA测定方法

    1.试剂和仪器:①3-吗啉代-丙磺酸(MOPS)购自Calbiochem-Novabiodhem;氯化胆碱购自Fluka公司;哇巴因及其它试剂均为国产分析纯产品。②原子吸收分光光度计为Shimadzu AA-646型;③高速低温离心机为英国MSE型。

    2.方法:采用文献报道的方法[1]。所有受试者禁食12~14小时,次晨抽取静脉血5ml(肝素抗凝),离心(4℃,2 000r/min,4分钟)制备纯红细胞沉淀。用红细胞洗液连续洗涤数次后,取2ml纯红细胞于Li+负荷液中,37℃,振荡孵育2.5小时,洗涤数次,制成50%红细胞悬液。然后等量加入无钠介质液和含钠介质液中,37℃,水浴1小时,并分别于0、30、60分钟测定两种介质液中上清液的Li+浓度,两种上清液Li+浓度之差即SLCA。
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    表1 2型糖尿病患者积分分组及其SLCA和ISI比较 积分分组

    例数

    SLCA(mmol.L-1.RBC-1/h)

    ISI

    0

    35

    0.290±0.099

    -4.46±0.43

    1

    23

    0.384±0.082
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    -4.56±0.89

    2

    5

    0.386±0.044

    -4.61±0.36

    3

    6

    0.485±0.122△*

    -4.76±0.48

    4~5

    7

    0.498±0.150△*
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    -4.90±0.82△#

    6~7

    5

    0.522±0.102△*

    -5.13±0.61△#

    与0积分组比较△P<0.01;与1积分组比较# P<0.01;与2积分组比较* P<0.01表2 各研究组临床资料和SLCA结果

    正常对照组

    A组

    B组

    C组
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    D组

    例数

    40

    35

    11

    21

    14

    男/女

    19/21

    16/16

    7/8

    9/11

    6/8
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    BMI(kg/m2)

    23.22±3.01

    23.91±3.16

    25.34±3.24

    24.17±2.49

    25.55±3.66

    病程(年)

    —

    3.61±3.15

    3.40±2.50

    6.99±5.59*#
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    8.06±6.26*#

    FPG(mmol/L)

    5.11±0.51

    8.48±3.03▲▲

    8.38±3.46▲▲

    10.43±2.43▲▲*

    11.55±3.75▲▲*

    FIns(mU/L)

    9.33±2.64

    11.81±5.44▲▲
, 百拇医药
    13.20±6.21▲▲

    13.13±5.87▲▲

    17.03±8.75▲▲*

    HbAlc(%)

    5.85±1.17

    8.35±3.01▲▲

    7.67±3.72▲▲

    9.66±2.30▲▲

    10.19±3.59▲▲*#

, 百拇医药     ISI

    -3.80±0.35

    -4.46±0.43▲▲

    -4.49±0.59▲▲

    -4.75±0.56▲▲*

    -5.11±0.54▲▲*#

    TG(mmol/L)

    1.11±0.42

    2.33±1.74▲▲

    2.37±0.63▲▲
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    2.10±1.21

    2.35±0.55▲▲

    TC(mmol/L)

    4.36±0.94

    5.21±1.12▲▲

    5.33±1.31▲▲

    4.80±0.63

    5.40±1.22▲▲

    HDL-c(mmol/L)

    1.25±0.32
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    1.17±0.30▲▲

    1.14±0.31▲▲

    1.16±0.30▲▲

    1.18±0.44▲▲

    HDL2(mmol/L)

    0.58±0.21

    0.45±0.21▲▲

    0.47±0.23▲▲

    0.49±0.24▲▲
, 百拇医药
    0.50±0.17▲▲

    HDL3(mmol/L)

    0.72±0.20

    0.60±0.17

    0.69±0.17

    0.69±0.14

    0.72±0.08

    LDL(mmol/L)

    2.46±0.75

    2.99±1.12

, 百拇医药     3.19±1.10▲▲*△

    2.72±0.70

    3.17±1.13▲▲*△

    SLCA

    (mmol.L-1.RBC-1/h)

    0.194±0.098

    0.290±0.099▲▲

    0.386±0.060▲▲*

    0.426±0.153▲▲*
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    0.516±0.114▲▲*#△

    与正常组比较▲ P<0.05,▲▲ P<0.01;与A组比较 * P<0.05;与B组比较# P<0.05;与C组比较△ P<0.05

    三、其它检测项目

    24小时尿微量白蛋白测定采用放射免疫法。血浆胰岛素(FIns)测定用双抗体放射免疫分析法,血糖测定用葡萄糖氧化酶法。胰岛素敏感性指数(ISI)为FPG与FIns乘积的倒数,取自然对数,即ISI=-ln(FPG×FIns)。HbAlc用亲和层析微柱法测定。血脂用酶学方法测定,LDL按公式计算,即LDL=Tc-HDL-c-TG/2.2mmol/L。

    受试者眼底检查均由本院眼科指定的医师行扩瞳直接眼底镜检和/或荧光血管造影。全部受试者均进行血压、身高、体重测量,并仔细询问病史。
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    四、统计学方法

    所有数据以±s表示,各组间比较用方差分析,并经Student-Newman-Keuls法进行两两比较。计数资料用χ2检验,SLCA和并发症积分与各参数间的关系用逐步回归分析。

    结 果

    表1显示不同积分分组间SLCA的差别。表2示2型糖尿病患者SLCA明显高于正常对照组(P<0.01);A、B、C和D组的SLCA明显高于正常对照组(P<0.01);B组与C组之间SLCA无显著性差异(P>0.05),但均明显高于A组(P<0.01);D组的SLCA均显著高于A组(P<0.01)、B组(P<0.01)和C组(P<0.05)。A、B、C及D组的ISI明显高于正常对照组;B组与C组的ISI无显著性差异(P>0.05),C组ISI明显高于A组(P<0.05),A组与B组无显著性差异(P>0.05),D组的ISI明显高于A组(P<0.01)和B组(P<0.05),但与C组比较无显著性差异(P>0.05)。
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    以SLCA为因变量作逐步回归分析,结果(表3)显示,并发症积分、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)和BMI与SLCA呈正相关;ISI、高密度脂蛋白组积分2(HDL2)和高密度脂蛋白组积分3(HDL3)与SLCA呈负相关;并发症积分与ISI对SLCA的影响程度为61.3%,BMI、HDL2和HDL3虽然进入方程,但P>0.05,对SLCA的影响较小。

    表3 以SLCA为因变量的逐步回归分析 自变量

    标准化的偏回归系数

    调整R2

    P值

    并发症

    0.363
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    0.518

    <0.01

    ISI

    -0.474

    0.613

    <0.01

    LDL

    0.246

    0.643

    <0.01

    TG

    0.185

    0.664
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    <0.05

    BMI

    0.117

    0.674

    >0.05

    HDL2

    -0.111

    0.685

    >0.05

    HDL3

    -0.100

    0.693
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    >0.05

    讨 论

    红细胞膜SLCA升高与2型糖尿病患者心血管并发症的危险性[1,2]以及糖尿病慢性微血管并发症[1,3]的发生有关。本研究发现,2型糖尿病患者SLCA明显高于正常对照组(P<0.01),有并发症者SLCA明显高于无并发症者(P<0.05),有多种并发症者SLCA明显高于仅有一种并发症者(P<0.05),这与Fujita等[1]和Gall等[4]的研究结果一致。同时还发现,随着并发症积分增高,SLCA越高,机体胰岛素敏感性则越低(表1)。逐步回归分析结果显示,SLCA受并发症、ISI和血脂的影响,并发症和ISI对SLCA的影响程度为61.3%,并发症越多、越重,SLCA越高;胰岛素敏感性越差,SLCA越高。提示:①2型糖尿病患者SLCA升高;②SLCA异常的程度及机体胰岛素敏感性可能与并发症的发生及其严重程度有关,且可能反映并发症的严重程度。
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    Niskanen等[5]的研究表明,胰岛素抵抗与2型糖尿病肾病之间的关系可能是曲线关系,当尿白蛋白的排泄率达到一定阈值时,就加重了2型糖尿病患者的胰岛素抵抗,本研究结果与之一致。

    SLCA可能是2型糖尿病胰岛素抵抗的一种细胞标志[6]。Faria等[7]认为,SLCA异常与胰岛素抵抗作为一种代谢紊乱机制的共同表现,联合参与存在胰岛素抵抗疾病的发生和发展。有文献报道SLCA的基因与一种IR基因一致[8],从对自发性高血压大鼠(SHR)的研究推测,可能是细胞膜离子交换异常导致IR。因为SLCA异常可导致细胞内钠潴留,细胞体积增加,细胞膜胰岛素受体数目和受体mRNA水平表达降低。由于反馈机制,机体胰岛素合成和分泌增加,高血浆胰岛素可使细胞膜超级化[9],反过来又引起细胞膜离子交换异常,从而导致IR与离子交换异常的恶性循环。

    SLCA升高与2型糖尿病并发症之间关系的机理不太清楚,可能与一些导致2型糖尿病并发症的环节有关,这些环节又与IR有关,即:①SLCA增加,肾小管和血管平滑肌细胞内钠潴留,从而导致细胞Na+/Ca2+交换增加,细胞内Ca2+增多,血压升高;②SLCA升高,细胞内Ca2+增多,蛋白激酶活性增加,蛋白磷酸化,胰岛素释放增加,使尿钠排泄减少;使交感神经系统活性增加,刺激血管平滑肌细胞增殖;使细胞膜超级化,改变细胞膜离子交换,促进高血压和白蛋白尿的发生;③SLCA增加使细胞对各种生长因子的敏感性增加,细胞功能异常活跃,血管平滑肌细胞和内皮细胞增殖,使血管内皮素和血管紧张素转换酶合成增多,从而导致2型糖尿病高血压和微血管病变的发生。
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    综上所述,2型糖尿病及其并发症与红细胞膜SLCA和胰岛素抵抗之间存在着密切的关系,SLCA的异常可能是其关键。对它的深入研究将有助于2型糖尿病及其并发症发病机理和防治的研究。

    参 考 文 献

    1,Fujita J,Tsuda K,Seno M,et al.Erythrocyte sodium-lithium countertransport activity as a marker of predisposition to hypertension and diabetic nephropathy in NIDDM.Diabetes Care,1994,17:977.

    2,Sampson MJ,Denver E,Foyle WJ,et al.Association between left ventricular hypertrophy and erythrocyte sodium-lithium exchange in normotensive subjects with and without NIDDM.Diabetologia,1995,38:454.
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    3,Nosadini R,Cipollina MR,Solini A,et al.Close relationship between microalbuminuria and insulin resistance in essential hypertension and non-insulin-dependent diabetes mellitus.J Am Soc Nephrol,1992,3(sup.4):S56.

    4,Gall M,Rossing P,Jensen JS,et al.Red cell Na+-Li+ countertransport in non-insulin-dependent diabetics with diabetic nephropathy.Kidney Int,1991,39:135.

    5,Niskanen L,Lakso M.Insulin resistance is related to albuminuria in patients with type Ⅱ (non-insulin-dependent) diabetes mellitus.Metabolism,1993,42:1541.
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    6,Pinkney JH,Denver AE,Foyle WJ,et al.Insulin resistance and not hyperinsulinaemia determines erythrocyte Na+/Li+ countertransport in non-insulin-dependent diabetes mellitus.J Hum Hypertens,1995,9:685.

    7,Faria JBLD,Jones SL,Macdonald F,et al.Sodium-Lithium countertransport activity and resistance in normotensive IDDM patients.Diabetes,1992,31:795.

    8,Hasstedt SJ,Hunt SC,Wu LL,et al.Evidence for multiple genes determining sodium transport.Genet Epidemiol,1994,11:553.

    9,Sechi LA,Bartoli E.Molecular mechanisms of insulin resistance in arterial hypertension.Blood Press Suppl,1996,1:47.

    (收稿:1998-12-14 修回:1999-05-10), 百拇医药