正常范圍內CD4+T細胞水平對2型糖尿病患者胰島素抵抗的影響

張珍華, 孫 娟, 何苗苗, 李小霜, 于洪恩

近年來,2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的發病率及病死率呈明顯的上升趨勢,已成為危害國民健康的主要疾病之一。目前普遍認為T2DM是一種免疫相關性代謝性炎癥疾病[1],多種免疫細胞和細胞因子的共同作用導致胰島素的合成、分泌和功能缺陷。T淋巴細胞被認為是T2DM代謝性炎癥的基礎,尤其是CD4+T細胞亞群失衡及功能紊亂[2-4]。CD4+T細胞可通過分泌白細胞介素-17(interleukin-17,IL-17)、干擾素-γ(interferon-γ,IFN-γ)等細胞因子直接或間接加重胰島素抵抗(insulin resistance,IR),是T2DM患者IR發生和胰島β細胞損害的重要機制[5-7]。在臨床工作中發現,大部分T2DM患者的CD4+T細胞水平均在正常范圍內。鑒此,本研究旨在進一步明確正常CD4+T細胞水平與T2DM患者IR間的關系?，F報道如下。

1 對象與方法

1.1研究對象 招募2021年9月至2022年6月徐州醫科大學附屬醫院內分泌科收治的T2DM患者269例。其中男161例,女108例,年齡(56.5±25.5)歲。依據正常范圍內的CD4+T細胞水平由低到高將研究對象分為4組:A組58例,414～670個/μl;B組78例,671～927個/μl;C組74例,928～1 183個/μl;D組59例,1 184～1 440個/μl。本研究通過醫院倫理委員會審核批準,所有研究對象簽署知情同意書。

1.2納入與排除標準 納入標準:(1)符合《中國2型糖尿病防治指南(2017年版)》[8]中關于T2DM的診斷標準;(2)CD4+T細胞水平在正常范圍內:414～1 440個/μl;(3)臨床檢查資料完整。排除標準:(1)1型糖尿病和其他特殊類型糖尿病;(2)合并糖尿病酮癥酸中毒、糖尿病腎病及其他嚴重并發癥者;(3)手術、腫瘤、嚴重外傷等應激狀況者;(4)有嚴重的心、腦、肝、腎系統疾病者;(5)合并免疫系統、血液系統疾病者;(6)合并急慢性感染患者;(7)妊娠期及哺乳期婦女。

1.3一般臨床資料收集 通過醫院電子病歷收集研究對象的一般臨床資料,包括性別、年齡、病程、體質量指數(body mass index,BMI)、收縮壓(systolic blood pressure,SBP)和舒張壓(diastolic blood pressure,DBP)。

1.4生化指標檢測 禁食8～12 h,于入院的次日早晨抽取空腹靜脈血。應用美國BIO-RAD全自動糖化血紅蛋白儀通過高效液相色譜法測定糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin,HbA1c)水平。應用日立7600型全自動生化分析儀測定血脂甘油三酯(triglyceride,TG)、總膽固醇(total cholesterol,TC)、空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)。應用羅氏生化免疫分析儀通過電化學發光法測定空腹胰島素(fasting insulin,FIns)。細胞生物玻片法檢測CD4+T細胞計數,試劑盒購自上海匯中細胞生物科技有限公司。通過酶聯免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)檢測IL-17、INF-γ和C反應蛋白(C-reactive protein,CRP)。IL-17、INF-γ檢測所用試劑盒購自上海凌珀生物科技有限公司。CRP檢測試劑盒購自上海德賽診斷產品有限公司。

1.5胰島β細胞功能及IR相關指標檢查 所有患者行口服葡萄糖耐量試驗(oral glucose tolerance test,OGTT)及胰島素釋放試驗。測定服糖后0 min、 60 min、120 min、180 min的血糖和胰島素水平。(1)胰島β細胞功能指標:穩態模型胰島β細胞功能指數(Homeostasis Model Assessment-β,HOMA-β)=20×FIns/(FPG-3.5)。(2)IR指標:穩態模型胰島素抵抗指數(Homeostasis Model Assessment-Insulin Resistance Index,HOMA-IR)=(FIns×FPG)/22.5;Matsuda指數評估胰島素敏感性IS(Matsuda Insulin Sensitivity Index,ISIM)[9]=10 000/(FIns×FPG×OGTT平均血糖×OGTT平均胰島素)1/2。

2 結果

2.1四組一般臨床資料比較 四組年齡、性別、BMI、TC、TG、病程、SBP和DBP比較差異無統計學意義(P>0.05)。四組CRP、INF-γ、IL-17比較差異有統計學意義(P<0.05),且與CD4+T細胞水平呈正關聯。見表1。

表1 四組一般臨床資料比較

2.2四組糖耐量指標比較 四組HOMA-β比較差異無統計學意義(P>0.05)。四組HbA1c、FPG、HOMA-IR、ISIM比較差異有統計學意義(P<0.05),且HbA1c、FPG、HOMA-IR與CD4+T細胞水平呈正關聯,ISIM與CD4+T細胞水平呈負關聯。見表2。

表2 四組糖耐量指標比較

2.3HOMA-IR與其他指標的相關性分析結果 Spearman秩相關性分析結果顯示,HOMA-IR與CD4+T細胞、CRP、HbA1c、FBG、IL-17、INF-γ呈顯著正相關(P<0.05),與ISIM呈顯著負相關(r<0,P<0.05)。見表3。

表3 HOMA-IR與其他指標的相關性分析結果

2.4影響HOMA-IR水平的多元線性回歸分析結果

以HOMA-IR水平為因變量,以CD4+T細胞、CRP、HbA1c、FBG、IL-17、INF-γ水平為自變量(由于ISIM與FBG存在共線性,故排除)進行多元線性回歸(逐步法)分析,結果顯示CD4+T細胞、FBG、IL-17、INF-γ水平與HOMA-IR水平呈正關聯(P<0.05)?？刂艶PG及其他混雜因素(CRP、HbA1c、IL-17、INF-γ)后,偏相關分析結果顯示,HOMA-IR與CD4+T細胞呈正相關(r=0.343,P<0.05)。見表4。

表4 影響HOMA-IR水平的多元線性回歸分析結果

3 討論

3.1T2DM患者的發病涉及IR和胰島素分泌不足兩方面,而適應性免疫細胞比例失衡在其中起著重要的作用。研究認為,異?；罨腃D4+T細胞通過分泌細胞因子直接或間接導致IR和胰島β細胞功能損傷:(1)INF-γ,可促使巨噬細胞向促炎亞型M1型分化,增強其釋放IL-1β和TNF-α等,引發代謝性炎癥反應[5]。(2)IL-17,是一種多效促炎因子,可通過直接或間接的方式誘導胰島β細胞凋亡和IR[10]。本研究結果顯示,在正常水平范圍內的CD4+T細胞,IL-17、INF-γ及炎癥指標CRP會隨CD4+T細胞水平的升高而增高;多元線性回歸分析結果也顯示,CD4+T細胞、IL-17、INF-γ是HOMA-IR的影響因素。IL-17、INF-γ均可通過各自的方式引發代謝性炎癥反應,最終促進T2DM的發生、發展,這也與既往的研究結果相似[3,7]。

3.2有研究認為,IR的發生在T2DM的發病機制中獨立于胰島β細胞功能受損,且胰島β細胞可通過分泌更多的FIns來應對IR狀態[11-13]。本研究中,隨著CD4+T細胞水平的升高,四組FPG、FIns、HOMA-IR逐漸升高,ISIM逐漸降低,而四組HOMA-β水平比較差異無統計學意義,提示:(1)雖然CD4+T細胞對胰島β功能也有損傷作用,但在正常水平范圍內其作用差異不大;(2)異?；罨腃D4+T細胞對IR的影響更大,外周組織胰島素敏感性也逐漸下降;(3)由于補償機制,促使胰島β細胞分泌更多的FIns來應對IR,但由于胰島素釋放量不足,最終導致血糖逐漸升高。

3.3高血糖狀態會刺激胰島素原(錯誤折疊的蛋白)增加,導致內質網應激,使構象未成熟胰島素原復合物(conformational immature proinsulin complex,CIPC)大量堆積,造成胰島素生成減少及細胞中活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)增高,從而加重IR[14-15]。而CD4+T細胞則可以通過多種作用機制加重IR:(1)異?；罨腃D4+T細胞可分泌較高水平的IFN-γ,持續激活酪氨酸激酶-信號轉錄激活因子1(Janus kinase-signal transducer activator of transcription 1,JAK-STAT1)信號通路,降低人脂肪細胞的胰島素敏感性,抑制細胞分化[16];IFN-γ還參與介導胰島內皮細胞和β細胞MHCⅡ類分子基因表達,從而進一步刺激特異性CD4+T細胞增殖。表明CD4+T細胞在IR和脂肪炎癥中發揮重要作用[17-18]。(2)IL-17可通過增加胰島素受體底物-1(insulin receptor substrate-1,IRS-1)絲氨酸磷酸化和降低其酪氨酸磷酸化來抑制胰島素通路,導致IR。(3)CD4+T細胞分泌的多種效應性因子,包括IL-17、IFN-γ、TNF-α等,均可通過放大效應促進T2DM的發生、發展[7]。本研究多元線性回歸分析結果也顯示,CD4+T細胞、FBG、IL-17、INF-γ是HOMA-IR的危險因素,且呈正相關,提示CD4+T細胞可通過釋放IL-17、IFN-γ等炎癥因子,聯合FPG共同導致IR加重。

3.4HbA1c是血糖和血紅蛋白結合的不可逆產物,半衰期約為120 d,能反映患者的長期血糖水平。HbA1c與T2DM患者的免疫系統密切相關[19-21]。據相關文獻報道,異?；罨腃D4+T細胞可通過多種方式導致血糖升高;慢性高血糖狀態也會導致CD4+T細胞異?；罨?炎癥因子表達增加[7,20]。這種惡性循環也是導致T2DM發展的重要原因。

綜上所述,CD4+T細胞水平升高也會使T2DM患者機體處于炎癥狀態,加重IR,外周組織胰島素敏感性也更低。即使患者的CD4+T細胞水平在正常范圍內,若其水平較高時,可考慮選擇加用一些改善胰島素敏感性的藥物。在臨床工作中,臨床醫師應密切監測患者CD4+T細胞及其炎癥因子水平,這對患者病情的評估以及治療方案的調整有一定的參考價值。但本研究也存在著一些不足,例如納入的T2DM患者的治療藥物并未統一,樣本量較小等,故所得結論尚需進一步擴大樣本量,經過前瞻性研究進行驗證。