作者:孙丽丽,关亚群,焦谊,王延蛟,刘晓宇,张成
【摘要】 目的: 探讨新疆维吾尔族肥胖患者皮下和网膜脂肪组织中内脂素mRNA表达水平及血浆内脂素浓度与体质量指数、腰臀围比、空腹血糖、血脂等指标的关系。方法: 根据体质量指数将56名研究对象分为肥胖组和正常对照组。应用逆转录聚合酶链反应(RTPCR)检测受试者皮下和网膜脂肪组织中内脂素mRNA表达水平,酶联免疫法检测血浆内脂素浓度。结果: 肥胖组较对照组皮下和网膜脂肪组织内脂素mRNA表达水平有升高趋势,但差异无统计学意义;肥胖组血浆内脂素浓度较正常对照组显著升高(P&<0.05);相关性分析显示,网膜脂肪组织内脂素mRNA表达量与BMI(r=0.26,P&<0.05)和三酰甘油(TG)(r=0.55, P&<0.05)显著正相关;皮下脂肪组织内脂素mRNA表达量与TG显著正相关(r=0.54,P&<0.05),血浆内脂素浓度与体质量(r=0.38,P&<0.05)、腰围(r=0.33,P&<0.05)、臀围(r=0.27,P&<0.05)呈正相关,而与HDLC呈负相关(r=-0.27,P&<0.05)。结论: 内脂素可能与维吾尔族肥胖及脂代谢有关。
【关键词】 内脂素; 肥胖; 逆转录聚合酶链反应
[Abstract]Objective: To study the correlation of the expression level of visfatin mRNA in subcutaneous adipose tissue(SAT), omental adipose tissue(OAT) and visfatin concentration in plasma with related factors in Uygur subject. Methods: Fifty six subjects were pided into obese group and the control group according to BMI. RTPCR was used to investigate the expression of visfatin mRNA in SAT and OAT and the concentration of plasma visfatin was examined by enzymelinked immunosorbent assay(ELISA). Results: The expression level of visfatin mRNA in obese group was higher than the control group, but there was no significant difference. Plasma visfatin concentration raised significantly in obese group(P&<0.05). Correlation analysis showed that the expression level of visfatin mRNA in OAT was correlated with BMI(r=0.26,P&<0.05)and TG(r=0.55, P&<0.05), the expression level of visfatin mRNA in SAT was significantly correlated with TG(r=0.54,P&<0.05), concentration of plasma visfatin was positively correlated with weight(r=0.38, P&<0.05), waist circumference(r=0.33, P&<0.05), hip circumference(r=0.27, P&<0.05), but was negatively correlated with HDLC(r=-0.27, P&<0.05). Conclusion: Visfatin may be related to the development of obesity and lipid metabolism in Uygur.
[Key words]visfatin; obesity; RTPCR
内脂素(visfatin)是内脏脂肪细胞高表达的细胞因子。研究表明[1-3],内脂素可能与肥胖、糖尿病以及由肥胖引起的心血管疾病具有高度相关性。新疆维吾尔族是一个肥胖症高发的民族[4],本研究旨在通过检测维吾尔族肥胖患者皮下脂肪组织和网膜脂肪组织中的内脂素mRNA水平的表达情况和血浆内脂素的浓度变化,探讨内脂素与体质量指数(BMI)、腰臀比(WHR)、空腹血糖(FPG)、三酰甘油(TG)、胆固醇(TC)等肥胖及脂代谢相关参数的关系。
1 对象与方法
1.1 对 象
研究对象为就诊于新疆维吾尔自治区人民医院胆结石患者,排除急性炎症期、肿瘤、其他内分泌疾病和各种传染性疾病。根据亚太地区成人BMI<25 kg/m2为正常,BMI≥25 kg/m2为肥胖的分类标准,将其分为正常对照组17例(男4例,女13例);肥胖组39例(男20例,女19例)。本研究通过伦理委员会审核,所有研究对象均签署了知情同意书。
1.2 方 法
1.2.1 临床资料和标本的收集
专人测量研究对象的身高、体质量、腰围、臀围和血压,计算体质量指数和腰臀围比。手术当日采集患者空腹血,立即离心留取血浆,迅速放入液氮中保存。在手术过程中取皮下和网膜脂肪组织各约200 mg,去除肉眼可见的血管和血块,迅速放入液氮中冷冻,标本统一放入-80℃低温冰箱中保存。
1.2.2 脂肪组织总RNA的提取
用经典的Trizol(Invitrogen公司)法提取总RNA,用分光光度法测量260 nm和280 nm波长处的光密度,计算RNA浓度和纯度。1%的琼脂糖凝胶电泳观察RNA的完整性(图1)。
1.2.3 检测脂肪组织中内脂素mRNA表达水平
取1μg总RNA逆转录合成cDNA,用Primer 5软件设计引物,β肌动蛋白上游引物:5′AGG TCA TCA CCA TTG GCA AT3′;下游引物:5′ACT CGT CAT ACT CCT GCT TG3′(扩增片段长度357 bp)。内脂素上游引物:5′CTG ATT CTG GAA ACC CTC3′;下游引物:5′CTG GCG TCC TAT GTA AAG3′(扩增片段长度375 bp)。β肌动蛋白扩增条件为94℃预变性5 min,94℃变性30 s,58℃退火30 s,72℃延伸40 s,将变性、退火、延伸三步重复30个循环后,72℃总延伸7 min。内脂素的扩增条件采用touchdown PCR,55℃退火30s经过16个循环,其中每两个循环降0.5℃,51℃退火30 s经过14个循环,其他条件与β肌动蛋白的扩增条件一致。扩增产物用2.5%琼脂糖凝胶电泳检测,紫外凝胶成像仪成像并用Quantity One软件分析光密度值,以内脂素条带占β肌动蛋白条带灰度的比值作为内脂素 mRNA水平的定量指标。
1.2.4 血浆内脂素的浓度和相关生化指标的测定
采用酶联免疫的方法检测血浆中内脂素的浓度,葡萄糖氧化酶法检测空腹血糖,酶化学法测定TC,TG,HDLC,LDLC浓度。
1.2.5 统计学处理
应用SPSS16.0统计软件进行统计分析,正态分布数值用±s表示,非正态分布数值经对数变换后近似正态分布,两样本比较采用独立样本t检验和配对t检验。相关性分析采用Pearson相关分析。
2 结 果
2.1 两组临床及实验室检查情况比较
肥胖组和正常对照组比较显示,体质量、腰围、臀围、BMI、HDLC、TG和血浆内脂素浓度差异有统计学意义(P&<0.05),而年龄,WHR,FPG,SBP,DBP,TC和LDLC两组之间比较,差异无统计学意义(表1)。
2.2 皮下和网膜脂肪组织内脂素mRNA表达量的比较
肥胖组较正常对照组皮下和网膜脂肪组织内脂素mRNA表达水平有升高趋势,但差异无统计学意义。两组网膜和皮下脂肪组织内脂素mRNA的表达水平无显著性部位差异,P&>0.05(图2,表2,图3)。表1 两组研究对象临床、实验室生化资料及血浆内脂素浓度比较(略)表2 两组研究对象皮下和网膜脂肪组织内脂素mRNA表达水平(略)
2.3 内脂素mRNA表达量和血浆内脂素浓度与各因素间的相关分析
网膜脂肪组织内脂素mRNA表达量与BMI(r=0.26,P&<0.05)和TG(r=0.55,P&<0.05)显著正相关;皮下脂肪组织内脂素mRNA表达量与TG显著正相关(r=0.54,P&<0.05)。血浆内脂素浓度与体质量(r=0.38,P&<0.05)、腰围(r=0.33,P&<0.05)、臀围(r=0.27,P&<0.05)均呈正相关,而与高密度脂蛋白胆固醇呈负相关(r=-0.267,P&<0.05)。
3 讨 论
内脂素是2005年Fukuhara等[1]发现的一种新的脂肪细胞因子,具有类胰岛素样作用,体内外实验均证明其具有降低血糖的作用。内脂素在内脏脂肪细胞中高表达,而内脏脂肪的聚集在代谢综合征发病过程中起着至关重要的作用,因此该因子可能与肥胖、2型糖尿病以及与肥胖相关的心血管疾病具有高度相关性。但目前有关该细胞因子的研究尚存在争议。Fukuhara等在对人和肥胖的KKAy鼠及高脂饮食喂养的c57BL/6j鼠的研究中发现,内脂素在内脏脂肪高表达,而Kloting等[5]对肥胖WOKW小鼠和消瘦DA小鼠的研究发现,内脂素在皮下和内脏脂肪组织中表达量差异无统计学意义。Varma等[6]的研究发现,正常对照组皮下脂肪组织中内脂素mRNA表达水平较网膜脂肪组织升高,提示内脂素的表达可能存在种属或者民族差异,因此本研究选取新疆维吾尔族肥胖患者为研究对象。
本研究发现,肥胖组皮下和网膜脂肪组织中内脂素mRNA表达水平与对照组比较,虽然差异无统计学意义,但是有升高趋势,提示内脂素在维吾尔族人群肥胖的发展过程中起到了一定的作用。而两组网膜和皮下脂肪组织内脂素mRNA的表达水平无显著性部位差异,与Fukuhara等的研究结果不同,与Hammarstedt等[7]和Brendt等[8]的研究结果相似。其原因一方面可能是由于所选研究对象的民族不同,另一方面由于本实验样本量较少,还需进一步扩大样本量。对血浆内脂素浓度检测发现,肥胖组血浆内脂素浓度较对照组显著升高,且血浆内脂素浓度与体质量、腰围、臀围均呈正相关,进一步说明内脂素在肥胖的发生过程中起到一定的作用。
相关分析显示,网膜脂肪组织内脂素mRNA表达量与BMI和TG呈正相关,皮下脂肪组织内脂素mRNA表达量与TG呈显著正相关,提示内脂素可能参与调节脂肪细胞中脂肪的形成,与脂代谢有直接效应。血浆内脂素浓度与HDLC呈负相关,由于HDLC是将肝外组织细胞内的胆固醇,通过血液转运到肝脏并将其转化而排出体外,以阻止胆固醇在血管内聚集,防止动脉粥样硬化的发生,起保护心血管作用,推测血液中内脂素浓度升高可能是心血管疾病的预警信号,其在心血管疾病中的作用机制有待于进一步研究。血浆中内脂素浓度与皮下和网膜脂肪组织中内脂素mRNA表达量无相关性,可能是由于该因子缺乏经典的分泌性蛋白信号肽序列[9],也可能因为血浆内脂素浓度还存在转录后水平,如翻译和(或)分泌水平的调节,尚需扩大样本量作进一步研究。
总之,对新疆维吾尔族肥胖患者内脂素基因表达水平和血浆浓度变化的研究表明,该脂肪细胞因子与肥胖的发生发展有关,可能在脂代谢异常所引起疾病的发生发展中起作用,但其作用机制还需要进一步研究。
参考文献
[1]Fukuhara A, Matsuda M, Nishizawa M, et al. Visfatin:a protein secreted by visceral fat that mimics the effects of insulin[J]. Science, 2005,307(5708):426-430.
[2]Kralisch S, Klein J, Lossner U, et al. Interleukin6 is a negative regulator of visfatin gene expression in 3T3–L1 adipocytes[J]. Am J Physiol Endocrinol Metab,2005,289(5):E586-590.
[3]Smith J, AlAmri M, Sniderman A, et al. Visfatin concentration in Asian Indians is correlated with high density lipoprotein cholesterol and apolipoprotein A1[J]. Clin Endocrinol(Oxf), 2006,65(5):667-672.
[4]陈长春,马晓玲,王丽,等.新疆喀什地区35岁以上维吾尔族人群超重和肥胖的现况调查[J].中华误诊学杂志,2007,7(26):7-8.
[5]Kloting N,Kloting I.Visfatin:gene expression in isolated adipocytes and sequence analysis in obese WOKW rats compared with lean control rats[J]. Biochem Biophys Res Commun,2005,332(4):1070-1072.
[6]Varma V, YaoBorengasser A, Rasouli N,et al. Human visfatin expression:relationship to insulin sensitivity, intramyocellular lipids and inflammation[J]. J Clin Endocrinol Metab, 2007,92(2):666-672.
[7]Hammarstedt A, Pihlajamakij J, Rotter Sopasakis V, et al. Visfatin is an adipokine,but it is not regulated by thiazolidinediones[J].J Clin Endocrinol Metab,2006,91(3):1181-1184.
[8]Brendt J,Kloting N, Kralisch S, et al. Plasma visfatin concentrations and fat depotspecific mRNA expression in humans[J]. Diabetes,2005,54(10):2911-2916.
[9]Hug C, Lodish HF. Medicine. visfatin: a new adipokine[J]. Science, 2005, 307(5708):366-367