ApoA5、Alarin、C5a在單純肥胖兒童高胰島素血癥中評估價值及臨床意義

康艷艷,薛 萍,和旭麗

(太原市婦幼保健院,太原市兒童醫院 兒內科,山西 太原 030012)

2014年我國城市7歲以上兒童男女超重肥胖檢出率分別為28.2%、16.4%,41%～80%兒童肥胖可延續至成年,增加糖尿病、心血管疾病、精神心理疾病等發生風險,威脅兒童身心健康[1-2]。盡管單純性肥胖兒童血糖尚在正常范圍內,但常存在不同程度胰島素抵抗,從而誘發高胰島素血癥(HINS)[3-4]。HINS可使脂肪組織脂質沉積,加重肥胖,形成惡性循環,并增加低血糖、代謝綜合征等風險,故加強對單純肥胖兒童HINS研究意義重大[5-6]。載脂蛋白A5(Apo A5)是與機體脂代謝相關的載脂蛋白超家族成員之一,較低水平Apo A5與較高的體重、腰圍、脂肪量有關[7]。Alarin在糖耐量正常、受損及二型糖尿病人群中表達依次升高,與體質量指數、脂代謝密切相關[8]。補體C5a(C5a)具有調節機體免疫和炎癥平衡作用,在肥胖人群中表達高于非肥胖人群[9]。本研究探討Apo A5、Alarin、C5a在單純肥胖兒童HINS中評估價值及臨床意義,為深入認識肥胖兒童HINS機制、預防肥胖等提供參考。

1 資料與方法

1.1 診斷標準 單純性肥胖:2歲以下嬰幼兒:參考世界衛生組織2006年兒童生長發育標準,大于參照人群體重平均值的3個標準差(Z評分大于+3)為肥胖;2歲及以上:根據對應年齡與性別肥胖體質量指數界值點判定,并排除肥胖相關的遺傳性疾病,庫辛綜合征、甲狀腺功能低下、生長激素缺乏癥等導致的病理性肥胖以及抗癲癇、抗精神病等藥物引起的肥胖[10]。HINS:空腹胰島素(FINS)≥15 mU/L,和(或)餐后2 h胰島素≥75 mU/L和(或)餐后峰值胰島素≥150 mU/L[11]。

1.2 選取標準 納入標準:符合以上診斷標準;年齡<18歲;監護人知情同意;入組前3個月無相關藥物應用史。排除標準:自身免疫疾病;感染類疾病;不能配合研究者;惡性腫瘤;肝衰竭;腎衰竭;出血傾向或活動性出血。選取2020年9月至2023年8月我院收治的302例單純肥胖兒童,其中女177例,男125例,年齡2～17歲,平均(10.40±2.16)歲,根據是否有HINS分為HINS組、無HINS組。

1.3 方法 Apo A5試劑盒(美國Millipore公司);Alarin試劑盒(美國Phoenix Pharmaceuticals 公 司);C5a試劑盒(美國Phoenix公司);酶標儀(美國MD公司FLEXSTATION 3型);全自動電化學發光免疫分析儀(羅氏E170型);低溫冷凍離心機(德國艾本德eppendorf)。

于就診時采集3 mL空腹靜脈血,3 500 r/min離心15 min,分離血清備測。以化學發光免疫分析法檢測血清FINS水平;以免疫透射比濁法測定血清Apo A5水平;以酶聯免疫吸附法檢測血清Alarin,試劑盒線性檢測范圍為0.08～0.78 ng/mL,靈敏度為0.08 ng/mL,測定內變異系數分別為<10%,測定間變異系數<15%,分別加樣至標準孔、空白孔、待測樣品孔,給酶標板覆膜,37 ℃孵育1.5 h,再加入提前20 min配制的生物素化抗體工作液,覆膜孵育、洗板,再加入酶結合物工作液,覆膜孵育、洗板,加入顯色劑(TMB),覆膜孵育,每孔加終止液后藍色立轉黃色,即刻上機測量各孔450 nm的光密度;以免疫擴散法檢測血清C5a水平。所有檢測均按照試劑盒說明書和臨床檢驗規范進行。

1.4 觀察指標 比較兩組一般人口學資料、血壓、血糖、血脂、FINS及Apo A5、Alarin、C5a水平,分析Apo A5、Alarin、C5a與FINS關系及HINS影響因素,并分析Apo A5、Alarin、C5a評估HINS價值。

2 結果

2.1 兩組基線數據比較 HINS組有糖尿病家族史患兒占比及FINS高于無HINS組(P<0.05),兩組年齡、身高、血壓、糖脂等其他基線數據無明顯差異(P>0.05,表1)。

表1 兩組基線數據比較

2.2 兩組Apo A5、Alarin、C5a比較 HINS組Apo A5低于無HINS組,Alarin、C5a高于無HINS組(P<0.05,圖1)。

圖1 兩組ApoA5、Alarin、C5a比較

2.3 Apo A5、Alarin、C5a與FINS簡單相關分析 Apo A5與FINS呈負相關(r=-0.759),Alarin、C5a與FINS呈正相關(r=0.816、0.829,圖2)。

A:Apo A5與FINS相關性,r=-0.759,P<0.05;B:Alarin與FINS相關性,r=0.816,P<0.05;C:C5a與FINS相關性,r=0.829,P<0.05。

2.4 Apo A5、Alarin、C5a之間的簡單相關分析 Apo A5與Alarin、C5a呈負相關(r=-0.841、-0.827),Alarin與C5a呈正相關(r=0.860)。

2.5 線性回歸分析單純肥胖兒童HINS的相關影響因素 單純肥胖兒童HINS的相關影響因素的特征變量有糖尿病家族史、Apo A5、Alarin、C5a 4個,兩兩之間簡單的相關分析結果易受其他特征變量影響,故采用線性回歸分析進一步驗證。線性回歸分析顯示,控制了糖尿病家族史、Alarin、C5a后,Apo A5仍與單純肥胖兒童HINS呈顯著的相關性(P<0.001);控制了糖尿病家族史、Apo A5、C5a后,Alarin仍與單純肥胖兒童HINS呈顯著的相關性(P<0.001);控制了糖尿病家族史、Apo A5、Alarin后,C5a仍與單純肥胖兒童HINS呈顯著的相關性(P<0.001,表2)。

表2 線性回歸分析單純肥胖兒童HINS的相關影響因素

2.6 Apo A5、Alarin、C5a及聯合評估HINS價值 繪制Apo A5、Alarin、C5a評估HINS的ROC曲線顯示,其AUC依次為0.705、0.725、0.717,其中Apo A5敏感度最高為76.04%,Alarin特異度最高為79.61%(P<0.05);以二元回歸擬合法分析Apo A5+Alarin+C5a評估HINS的價值,其AUC最高,為0.932,評估敏感度為79.17%,特異度為94.17%(圖3、表3)。

圖3 ApoA5、Alarin、C5a及聯合評估HINS價值

表3 ApoA5、Alarin、C5a及聯合評估HINS的ROC分析結果

3 討論

HINS、糖尿病前期是糖尿病的兩個病程階段,即使是糖耐量正常人群,HINS亦是有害的。早期對HINS進行干預,能中斷肥胖、胰島素抵抗形成的惡性循環,預防肥胖及其相關疾病的發生,所以有必要研究HINS的標志物[12]。

Apo A5能促進脂肪酸氧化代謝,減少甘油三酯含量,預防脂質沉積[13-14]。在高果糖誘導的糖脂代謝失衡模型中,喂食Apo A5能顯著提高胰島素敏感性,降低甘油三酯含量[15]。本研究結果顯示,HINS組Apo A5低于無HINS組,與血清FINS呈負相關,在控制混雜因素后,Apo A5仍與單純肥胖兒童HINS呈顯著的相關性。毛順峰等[16]報道將患兒分為輕度、中度、重度肥胖組,發現隨著肥胖程度加重,Apo A5逐漸降低,與FINS呈負相關,本研究結論與之相似。Apo A5能作用于低密度脂蛋白受體家族成員,通過胞吞作用進入脂肪細胞,減少脂滴相關蛋白表達,促進脂質降解與脂肪代謝,從而影響肥胖的發生與進展,改善胰島素抵抗和HINS,故在單純肥胖兒童HINS中呈現出保護因子作用[17-18]。Apo A5評估HINS的AUC為0.705,且敏感度在單一指標中最高,可作為預測單純肥胖兒童HINS的一個相對高敏指標,或可為單純肥胖兒童HINS的防治提供一個新思路。

Alarin是近年來新發現的一種神經多肽家族成員,具有調節攝食、能量代謝、血管功能等多方面作用[19-20]。在初診肥胖糖尿病人群中可觀測到Alarin明顯高于無肥胖人群,且Alarin高水平人群糖脂代謝紊亂與胰島素抵抗更明顯[21]。與之不同的是,本研究納入對象系單純肥胖兒童,結果顯示,伴HINS兒童血清Alarin更高,與FINS呈正相關,提示血清Alarin可能與單純肥胖兒童胰島素抵抗及HINS有關。后續的線性回歸分析證實,Alarin與單純肥胖兒童HINS獨立相關,扮演了危險因子作用。分析其原因,一方面高水平Alarin可通過調節下丘腦激素水平合成,導致食欲旺盛和體重增加,另一方面高水平Alarin可降低代謝率,減少肌肉組織對碳水化合物利用率與脂肪分解代謝,引起糖耐量和胰島素功能受損,進而影響肥胖與HINS發生[22]。但Kilinc等[23]研究指出,糖尿病患者血清Alarin低于正常人群,可能是糖尿病的一個保護因子,本研究觀點與之不同,考慮可能是糖尿病患者血糖水平異常,機體為抵抗這種變化產生的適應性與代償性改變,下一步仍需納入HINS、糖尿病前期、糖尿病患者進行深入地觀測分析。Alarin評估HINS的AUC為0.725,特異度在單一指標中最高,有望成為評估單純肥胖兒童HINS的一個生物標志物。

補體系統與胰島素抵抗關系近年來受到臨床關注。C5a是補體系統一個成員,在精神分裂癥、多囊卵巢綜合征中均觀測到其與肥胖、胰島素抵抗有關[24-25]。本研究結果顯示,伴HINS單純肥胖兒童,血清C5a升高,與FINS呈正相關,提示血清C5a可能與HINS有關。為進一步驗證,本研究進行線性回歸分析顯示,控制了糖尿病家族史、Apo A5、Alarin后,C5a仍與單純肥胖兒童HINS呈顯著的相關性,其對應的三階偏相關系數為0.927,在各指標中最高,提示C5a對單純肥胖兒童HINS影響效應顯著。C5a影響HINS的機制如下:肥胖引起的慢性炎癥介導了補體系統的激活,脂肪細胞、肝臟產生了補體C3,導致終端途徑激活物C5a生成增多,并通過促?；鞍淄緩?引起葡萄糖和脂質的儲存,且高水平的C5a能募集、激活白細胞及炎癥細胞因子合成,損傷胰島β細胞,導致胰島素抵抗,從而引起HINS[26]。C5a評估HINS的AUC為0.717,呈現出一定預測能力。Apo A5+Alarin+C5a評估HINS的AUC最高0.932,提示聯合檢測血清Apo A5、Alarin、C5a能提高對單純肥胖兒童HINS預測能力,可能與聯合三者后,囊括了單純肥胖兒童HINS發生的更多機制有關,且三者聯合敏感度為79.17%,特異度為94.17%,預測效能進一步提高,能為臨床早期預測與干預提供更準確的參考依據。Apo A5與Alarin、C5a呈負相關,Alarin與C5a呈正相關說明Apo A5、Alarin、C5a之間可相互影響,共同參與單純肥胖兒童HINS的發生。盡管Apo A5、Alarin、C5a在兒童單純性肥胖HINS領域呈現出一定應用前景,但其是否能真正成為新的防治靶點,受限于實際情況,尚缺乏臨床案例支撐,這是本研究的不足,亦可作為后續的研究方向,以進一步深入探討,從而為肥胖兒童帶來切實的福音。

綜上所述,Apo A5、Alarin、C5a是單純肥胖兒童HINS獨立相關影響因素,聯合檢測三者水平有望成為預測HINS一個有效方案,且Apo A5、Alarin、C5a或可為兒童肥胖及HINS的預防提供一個新思路。