红细胞膜ATP酶活性变化与糖尿病并发症的关系
作者：林锋 严孙杰 潘时中 张松菁
单位：林锋(350005 福建医科大学附属第一医院内分泌科)；严孙杰(350005 福建医科大学附属第一医院内分泌科)；潘时中(350005 福建医科大学附属第一医院内分泌科)；张松菁(350005 福建医科大学附属第一医院内分泌科)
关键词：糖尿病/并发症；红细胞膜；ATP酶
临床内科杂志000117
摘 要：目的：探讨红细胞膜ATP酶(ATPase) 活性变化与糖尿病并发症之间的关系。方法：将97例糖尿病患者分为三组：A组(无并发症)37例，B组(并发酮症酸中毒)15例，C组(慢性血管并发症)45例。红细胞膜Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase活性(红细胞膜ATPase活性)分别用改良的Hanahan法和Luthra法进行检测，并设49例健康者为对照组。结果：与对照组比较，各组糖尿病患者红细胞膜ATPase活性均明显下降；B组与C组的水平相近，但均明显低于A组。在C组中有心肾功能不全的糖尿病患者红细胞膜两种ATPase活性最低。结论：红细胞膜ATPase活性下降与糖尿病并发症密切相关，与糖尿病慢性并发症的严重程度相一致的。
, 百拇医药
分类号：R587.1 文献标识码：A
文章编号：1001-9057(2000)01-0042-03
Relationship between erythrocyte membrane ATPase activity and complication in diabetic patients.
LIN Feng,YAN Sunjie,PAN Shizhong,et al.
(Department of Endocrinology,The 1st Affiliated Hospital,Fujian Medical University,Fuzhou,350005，China.)
Abstract：Objective：To study the relationship between change of erythrocyte membrane ATPase activity and diabetic mellitus complication.Methods：97 patients with diabetic mellitus were divided into three groups:group A (37 cases without complication),group B (15 cases with acute complication-diabetic ketoacidosis),group C(45 cases with chronic vascular complication),49 of normal individuals being served as controls.The activities of erythrocyte membrane Na+-K+-ATPase and Ca2+-ATPase were determined by modified Hanahan′s and Luthra′s methods,respectively.Results：The activities of erythrocyte membrane Na+-K+-ATPase and Ca2+-ATPase decreased in all diabetic patients.The activities of erythrocyte membrane ATPase in group B were as same as those in group C and lower than those in group A.Erythorocyte membrane ATPase activities of diabetic patients with heart or adrenal dysfunction were lowest in group C.Conclusion：The decrease of erythrocyte membrane ATPase activity is closely linked to complication and correspond to the severity of chronic vascular complication in diabetic patients.
, 百拇医药
Key words：Diabetic mellitus/Complication；Erythrocyte membrane；ATPase
急性或慢性并发症是糖尿病患者常见的死亡原因。目前对糖尿病并发症的发生机理尚末完全阐明。已知糖尿病患者存在红细胞膜阳离子的转运异常，并参与糖尿病并发症的发生、发展。为此，我们测定了97例糖尿病患者红细胞膜ATP酶(ATPase)活性，并探讨其活性改变与并发症之间的关系。
对象与方法
一、对象：(1)对照组：经体检排除高血压、糖尿病、肾病等健康者49例，男性27例，女性22例，平均年龄53.1岁，检查前均未服用钙离子通道阻滞剂。(2)糖尿病组：97例，男性56例，女性41例，平均年龄54.3岁，平均病程4.43年。按并发症分为：A组37例，无急性或慢性并发症；B组15例，并发酮症酸中毒；C组45例，有慢性血管并发症，其中微血管病变[视网膜病变和(或)肾病]13例，大血管病变[高血压和(或)冠心病]24例，心、肾功能不全者[即C组中有心功能不全和(或)肾功能不全者]8例。全部病例均无脑血管意外表现，检查前也未服用钙离子通道阻滞剂。
, 百拇医药
二、方法：
(一)红细胞膜Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase活性分别采用改良的Hanahan法和Luthra法(CV分别为7.2%和3.8%)测定〔1〕。
(二)血糖用日本岛津CL-7000型全自动生化仪测定。
(三)数据处理：数据用
±s表示，两组间数据比较用t检验。
结 果
一、糖尿病组各组红细胞膜ATPase活性均明显降低，B组和C组降低尤其明显，且均低于A组。与B组比较，C组病程较长，血糖较低，但两组红细胞膜ATPase活性比较无显著性差异(见表1)。
, 百拇医药
表1 对照组和糖尿病各组红细胞膜ATPase活性 (±s) 组 别
例 数
病 程
(年)
血 糖
(mmol/L)
Na+-K+-ATPase
(2h μmol pi/g Hb)
Ca2+-ATPase
(2h μmol pi/g Hb)
, 百拇医药
对照组
49
4.88±0.63
17.91±1.09
133.92±6.15
糖尿病组
A组
37
2.53±2.11
12.89±7.76●
14.20±1.07●
113.75±5.22●
, 百拇医药
B组
15
3.45±2.89
23.44±6.70**●
13.51±0.88*●
109.94±7.00*●
C组
45
6.31±5.21△●
15.85±8.87△△●
13.46±0.66**●
, 百拇医药
107.78±5.73**●
注：与对照组比较●P<0.01；与A组比较*P<0.05，**P<0.01；与B组比较△P<0.05，△△P<0.01。 二、糖尿病组微血管病变与大血管病变患者红细胞膜两种ATPase活性比较无显著性差异，但均高于病程较长的有心、肾功能不全的血管病变者(见表2)。
表2 糖尿病慢性血管并发症患者红细胞膜ATPase活性 (±s) 组 别
例 数
病 程
(年)
血 糖
, 百拇医药
(mmol/L)
Na+-K+-ATPase
(2h μmol pi/g Hb)
Ca2+-ATPase
(2h μmol pi/g Hb)
微血管病变组
13
5.88±4.03
15.15±7.25
13.54±0.71
109.73±4.79
, http://www.100md.com
大血管病变组
24
5.04±3.44
16.53±9.83
13.67±0.61
108.69±5.41
心肾功能不全组
8
10.82±5.32*△
14.93±8.68
12.71±0.75*△
, 百拇医药
101.87±6.64**△
注：与微血管病变组比较*P<0.05，**P<0.01；讨 论
ATPase位于细胞膜上，参与细胞内外阳离子的转运，对维持细胞的正常功能十分重要。Ⅰ型糖尿病或Ⅱ型糖尿病患者均存在红细胞膜ATPase活性的降与大血管病变组比较△P<0.01。低，降低的幅度也相似，其原因主要与慢性高血糖有关〔1〕。本资料中B组血糖最高，但红细胞膜ATPase活性并没有最低而与C组相似，也说明并发酮症酸中毒的糖尿病患者虽存在暂时性的严重糖代谢紊乱，但由于持续时间较短，或是部分患者的血PH值尚在正常范围内，对ATPase活性的影响似较小。C组病人血糖低于B组，由于其糖代谢紊乱时间较长，红细胞膜的非酶促糖基化作用更为显著，对ATPase的影响较大。糖尿病患者由于慢性高血糖的作用，其红细胞膜ATPase活性均降低，以并发症组降低尤为明显，提示ATPase活性的降低与糖尿病并发症有密切相关。糖尿病患者细胞膜ATPase活性下降，使得细胞内Na+、Ca2+浓度增高，渗透压增大，水分增多，血细胞体积增大，变形能力降低，造成血流淤滞甚至微血栓形成，促进微血管病变的发生。Na+-K+-ATPase活性受抑制，通过Na+-Ca2+交换使细胞内Ca2+积聚，加之Ca2+-ATPase活性下降，细胞内Ca2+浓度进一步升高，血管平滑肌对升压物质的敏感性增加，周围血管收缩。细胞内高Ca2+也可使细胞对胰岛素的敏感性下降，出现胰岛素抵抗，加速动脉粥样硬化的形成〔2，3〕。
, 百拇医药
本组资料显示，各组慢性并发症的糖尿病患者血糖水平相近，病情较重的血管病变晚期即心肾功能不全患者红细胞膜两种-ATPase活性明显低于病情相对较轻的微血管、大血管病变组。说明糖尿病患者在糖代谢控制相似的情况下，随病程的延长、病情的加重，红细胞膜ATPase活性降低更为显著。因此，红细胞膜ATPase活性的降低在一定程度上也反映了糖尿病患者病情的严重程度。Na2+-K+-ATPase活性的进一步降低，通过Na+-H+交换使细胞内H+积聚细胞内PH值降低，心肌细胞出现“疲劳”现象，肾小管泌H+、产NH+功能障碍。Ca2+-ATPase活性的进一步降低，使细胞内Ca2+进一步超负荷，结果导致〔4〕：(1)心肌细胞合成蛋白质增加而加重心肌肥厚。(2)线粒体氧化磷酸化脱偶联，细胞能量供应耗竭。(3)激活磷脂酶及多种钙敏蛋白酶，进而引起细胞膜性结构的破坏，造成细胞不可逆性损伤，加重心肾功能受损。
, 百拇医药
注：林锋：本院进修医师，现在福州市公费医疗第二门诊部工作
参考文献：
[1] 严孙杰，卓孝福，胡雯，等。糖尿病患者细胞膜Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase活性变化。福建医学院学报，1996，30：257-259.
[2] Draznin B.Mechanism of insulin resistance induced by sustained levels of cytosolic free calcium in ratadipocytes.Endocrinology,1989,125:234-237.
[3] 严孙杰，郑勇，王长溪，等.NIDDM患者心肌缺血与胰岛素抵抗之间的关系.医学综述，1996：2：365-367
[4] 李星海，郝玉明.慢性充血性心力衰竭和心肌代谢紊乱.国外医学生理、病理科学与临床分册，1995，15：37-39.
收稿日期：1998-11-20
修回日期：1999-05-18, 百拇医药
单位：林锋(350005 福建医科大学附属第一医院内分泌科)；严孙杰(350005 福建医科大学附属第一医院内分泌科)；潘时中(350005 福建医科大学附属第一医院内分泌科)；张松菁(350005 福建医科大学附属第一医院内分泌科)
关键词：糖尿病/并发症；红细胞膜；ATP酶
临床内科杂志000117
摘 要：目的：探讨红细胞膜ATP酶(ATPase) 活性变化与糖尿病并发症之间的关系。方法：将97例糖尿病患者分为三组：A组(无并发症)37例，B组(并发酮症酸中毒)15例，C组(慢性血管并发症)45例。红细胞膜Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase活性(红细胞膜ATPase活性)分别用改良的Hanahan法和Luthra法进行检测，并设49例健康者为对照组。结果：与对照组比较，各组糖尿病患者红细胞膜ATPase活性均明显下降；B组与C组的水平相近，但均明显低于A组。在C组中有心肾功能不全的糖尿病患者红细胞膜两种ATPase活性最低。结论：红细胞膜ATPase活性下降与糖尿病并发症密切相关，与糖尿病慢性并发症的严重程度相一致的。
, 百拇医药
分类号：R587.1 文献标识码：A
文章编号：1001-9057(2000)01-0042-03
Relationship between erythrocyte membrane ATPase activity and complication in diabetic patients.
LIN Feng,YAN Sunjie,PAN Shizhong,et al.
(Department of Endocrinology,The 1st Affiliated Hospital,Fujian Medical University,Fuzhou,350005，China.)
Abstract：Objective：To study the relationship between change of erythrocyte membrane ATPase activity and diabetic mellitus complication.Methods：97 patients with diabetic mellitus were divided into three groups:group A (37 cases without complication),group B (15 cases with acute complication-diabetic ketoacidosis),group C(45 cases with chronic vascular complication),49 of normal individuals being served as controls.The activities of erythrocyte membrane Na+-K+-ATPase and Ca2+-ATPase were determined by modified Hanahan′s and Luthra′s methods,respectively.Results：The activities of erythrocyte membrane Na+-K+-ATPase and Ca2+-ATPase decreased in all diabetic patients.The activities of erythrocyte membrane ATPase in group B were as same as those in group C and lower than those in group A.Erythorocyte membrane ATPase activities of diabetic patients with heart or adrenal dysfunction were lowest in group C.Conclusion：The decrease of erythrocyte membrane ATPase activity is closely linked to complication and correspond to the severity of chronic vascular complication in diabetic patients.
, 百拇医药
Key words：Diabetic mellitus/Complication；Erythrocyte membrane；ATPase
急性或慢性并发症是糖尿病患者常见的死亡原因。目前对糖尿病并发症的发生机理尚末完全阐明。已知糖尿病患者存在红细胞膜阳离子的转运异常，并参与糖尿病并发症的发生、发展。为此，我们测定了97例糖尿病患者红细胞膜ATP酶(ATPase)活性，并探讨其活性改变与并发症之间的关系。
对象与方法
一、对象：(1)对照组：经体检排除高血压、糖尿病、肾病等健康者49例，男性27例，女性22例，平均年龄53.1岁，检查前均未服用钙离子通道阻滞剂。(2)糖尿病组：97例，男性56例，女性41例，平均年龄54.3岁，平均病程4.43年。按并发症分为：A组37例，无急性或慢性并发症；B组15例，并发酮症酸中毒；C组45例，有慢性血管并发症，其中微血管病变[视网膜病变和(或)肾病]13例，大血管病变[高血压和(或)冠心病]24例，心、肾功能不全者[即C组中有心功能不全和(或)肾功能不全者]8例。全部病例均无脑血管意外表现，检查前也未服用钙离子通道阻滞剂。
, 百拇医药
二、方法：
(一)红细胞膜Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase活性分别采用改良的Hanahan法和Luthra法(CV分别为7.2%和3.8%)测定〔1〕。
(二)血糖用日本岛津CL-7000型全自动生化仪测定。
(三)数据处理：数据用
±s表示，两组间数据比较用t检验。结 果
一、糖尿病组各组红细胞膜ATPase活性均明显降低，B组和C组降低尤其明显，且均低于A组。与B组比较，C组病程较长，血糖较低，但两组红细胞膜ATPase活性比较无显著性差异(见表1)。
, 百拇医药
表1 对照组和糖尿病各组红细胞膜ATPase活性 (
±s) 组 别例 数
病 程
(年)
血 糖
(mmol/L)
Na+-K+-ATPase
(2h μmol pi/g Hb)
Ca2+-ATPase
(2h μmol pi/g Hb)
, 百拇医药
对照组
49
4.88±0.63
17.91±1.09
133.92±6.15
糖尿病组
A组
37
2.53±2.11
12.89±7.76●
14.20±1.07●
113.75±5.22●
, 百拇医药
B组
15
3.45±2.89
23.44±6.70**●
13.51±0.88*●
109.94±7.00*●
C组
45
6.31±5.21△●
15.85±8.87△△●
13.46±0.66**●
, 百拇医药
107.78±5.73**●
注：与对照组比较●P<0.01；与A组比较*P<0.05，**P<0.01；与B组比较△P<0.05，△△P<0.01。 二、糖尿病组微血管病变与大血管病变患者红细胞膜两种ATPase活性比较无显著性差异，但均高于病程较长的有心、肾功能不全的血管病变者(见表2)。
表2 糖尿病慢性血管并发症患者红细胞膜ATPase活性 (
±s) 组 别例 数
病 程
(年)
血 糖
, 百拇医药
(mmol/L)
Na+-K+-ATPase
(2h μmol pi/g Hb)
Ca2+-ATPase
(2h μmol pi/g Hb)
微血管病变组
13
5.88±4.03
15.15±7.25
13.54±0.71
109.73±4.79
, http://www.100md.com
大血管病变组
24
5.04±3.44
16.53±9.83
13.67±0.61
108.69±5.41
心肾功能不全组
8
10.82±5.32*△
14.93±8.68
12.71±0.75*△
, 百拇医药
101.87±6.64**△
注：与微血管病变组比较*P<0.05，**P<0.01；讨 论
ATPase位于细胞膜上，参与细胞内外阳离子的转运，对维持细胞的正常功能十分重要。Ⅰ型糖尿病或Ⅱ型糖尿病患者均存在红细胞膜ATPase活性的降与大血管病变组比较△P<0.01。低，降低的幅度也相似，其原因主要与慢性高血糖有关〔1〕。本资料中B组血糖最高，但红细胞膜ATPase活性并没有最低而与C组相似，也说明并发酮症酸中毒的糖尿病患者虽存在暂时性的严重糖代谢紊乱，但由于持续时间较短，或是部分患者的血PH值尚在正常范围内，对ATPase活性的影响似较小。C组病人血糖低于B组，由于其糖代谢紊乱时间较长，红细胞膜的非酶促糖基化作用更为显著，对ATPase的影响较大。糖尿病患者由于慢性高血糖的作用，其红细胞膜ATPase活性均降低，以并发症组降低尤为明显，提示ATPase活性的降低与糖尿病并发症有密切相关。糖尿病患者细胞膜ATPase活性下降，使得细胞内Na+、Ca2+浓度增高，渗透压增大，水分增多，血细胞体积增大，变形能力降低，造成血流淤滞甚至微血栓形成，促进微血管病变的发生。Na+-K+-ATPase活性受抑制，通过Na+-Ca2+交换使细胞内Ca2+积聚，加之Ca2+-ATPase活性下降，细胞内Ca2+浓度进一步升高，血管平滑肌对升压物质的敏感性增加，周围血管收缩。细胞内高Ca2+也可使细胞对胰岛素的敏感性下降，出现胰岛素抵抗，加速动脉粥样硬化的形成〔2，3〕。
, 百拇医药
本组资料显示，各组慢性并发症的糖尿病患者血糖水平相近，病情较重的血管病变晚期即心肾功能不全患者红细胞膜两种-ATPase活性明显低于病情相对较轻的微血管、大血管病变组。说明糖尿病患者在糖代谢控制相似的情况下，随病程的延长、病情的加重，红细胞膜ATPase活性降低更为显著。因此，红细胞膜ATPase活性的降低在一定程度上也反映了糖尿病患者病情的严重程度。Na2+-K+-ATPase活性的进一步降低，通过Na+-H+交换使细胞内H+积聚细胞内PH值降低，心肌细胞出现“疲劳”现象，肾小管泌H+、产NH+功能障碍。Ca2+-ATPase活性的进一步降低，使细胞内Ca2+进一步超负荷，结果导致〔4〕：(1)心肌细胞合成蛋白质增加而加重心肌肥厚。(2)线粒体氧化磷酸化脱偶联，细胞能量供应耗竭。(3)激活磷脂酶及多种钙敏蛋白酶，进而引起细胞膜性结构的破坏，造成细胞不可逆性损伤，加重心肾功能受损。
, 百拇医药
注：林锋：本院进修医师，现在福州市公费医疗第二门诊部工作
参考文献：
[1] 严孙杰，卓孝福，胡雯，等。糖尿病患者细胞膜Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase活性变化。福建医学院学报，1996，30：257-259.
[2] Draznin B.Mechanism of insulin resistance induced by sustained levels of cytosolic free calcium in ratadipocytes.Endocrinology,1989,125:234-237.
[3] 严孙杰，郑勇，王长溪，等.NIDDM患者心肌缺血与胰岛素抵抗之间的关系.医学综述，1996：2：365-367
[4] 李星海，郝玉明.慢性充血性心力衰竭和心肌代谢紊乱.国外医学生理、病理科学与临床分册，1995，15：37-39.
收稿日期：1998-11-20
修回日期：1999-05-18, 百拇医药