引用本文
王跃荣, 张栋梁, 李岚, 蔡枫. 2型糖尿病患者稳态模型评估与血清铁、铁蛋白水平分析. 2012, 27(11): 936-939
WANG Yuerong, ZHANG Dongliang, LI Lan, CAI Feng. Analysis on homeostasis model assessment of serum iron and ferritin levels in patients with type 2 diabetes mellitus. Labratory Medicine, 2012, 27(11): 936-939  
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2型糖尿病患者稳态模型评估与血清铁、铁蛋白水平分析
王跃荣, 张栋梁, 李岚, 蔡枫
上海中医药大学附属上海市中医医院检验科,上海200071

作者简介:王跃荣,男,1958年生,副主任技师,主要从事临床生化工作。

摘要
目的

探讨2型糖尿病(T2DM)与稳态模型评估法(HOMA)、血清铁(Fe)、铁蛋白(Ferr)水平的相关性。

方法

检测79例T2DM患者和50名表面健康者(正常对照组)的Fe、空腹胰岛素(FINS)、C-肽(C-p)、糖化白蛋白(GA)、Ferr、空腹葡萄糖(FPG)、糖化血红蛋白(HbA1C)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)和胰岛β细胞功能指数(HOMA-β)并作统计分析。相关性分析采用Spearman相关。

结果

正常对照组男性Fe、Ferr水平明显高于女性( P均<0.05)。T2DM组FINS、GA、Ferr、FPG、HbA1C、HOMA-IR水平明显高于正常对照组;HOMA-β水平明显低于正常对照组( P<0.05)。Ferr与GA、FPG、HbA1C、HOMA-IR呈明显正相关[相关系数( r)分别为0.328、0.333、0.315( P均<0.01)、0.196( P<0.05)];与HOMA-β呈明显负相关( r=-0.246, P<0.01)。Fe与HOMA-IR、HOMA-β均无明显相关性( r分别为-0.049、0.039, P均>0.05)。

结论

T2DM患者随着Ferr水平增加,其体内胰岛素抵抗程度也相应增加,而胰岛β细胞分泌胰岛素的敏感度下降。

关键词: 铁; 铁蛋白; 血清; 稳态模型评估; 2型糖尿病
中图分类号:Q581 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2012)11-0936-04
Analysis on homeostasis model assessment of serum iron and ferritin levels in patients with type 2 diabetes mellitus
WANG Yuerong, ZHANG Dongliang, LI Lan, CAI Feng
Department of Clinical Laboratory,Shanghai Municipal Hospital of Traditional Chinese Medicine Affiliated to Shanghai Traditional Chinese Medicine University,Shanghai 200071,China
Abstract
Objective

To investigate the correlation of type 2 diabetes mellitus (T2DM)with homeostasis model assessment (HOMA),serum iron (Fe) and ferritin (Ferr)levels.

Methods

A total of 79 patients with T2DM and 50 healthy subjects (control group)were enrolled,and the levels of Fe and fasting insulin (FINS),C-peptide (C-p),glycated albumin (GA),Ferr,fasting plasma glucose (FPG),glycosylated hemoglobin (HbA1C),homeostasis model assessment-insulin resistance (HOMA-IR) index and homeostasis model assessment-pancreatic islet beta cell function (HOMA- β) index were determined and analyzed statistically.The Spearman correlation analysis was performed.

Results

Fe and Ferr levels in males were significantly higher than those in females in the control group ( P<0.05).The FINS,GA,Ferr,FPG,HbA1C and HOMA-IR levels in the T2DM group were significantly higher than those in the control group,and HOMA- β indices were significantly lower than those in the control group ( P<0.05).The level of Ferr was positively correlated to GA,FPG,HbA1C and HOMA-IR[correlation coefficients ( r)were 0.328,0.333,0.315( P<0.01)and 0.196( P<0.05)].The level of Ferr was negatively correlated with HOMA-β indices ( r=-0.246, P<0.01).The level of Fe had no significant correlation with HOMA-IR and HOMA- β indices ( r=-0.049 and 0.039, P>0.05).

Conclusions

When the Ferr level increases,the insulin resistance degree increases,and the sensitivity of beta cell insulin secretion decreases in the patients with T2DM.

Keyword: Iron; Ferritin; Serum; Homeostasis model assessment; Type 2 diabetes mellitus

1985年推出稳态模型评估法(HOMA)后, 国内外大量研究发现HOMA与“ 金标准” 血糖钳夹试验结果明显相关, 胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、胰岛β 细胞功能指数(HOMA-β )现已广泛应用于糖尿病的临床研究和流行病学调查[1, 2]。近年来Shah等[3]提出对铁(Fe)和糖尿病间的关系需再认识。铁蛋白(Ferr)被认为是2型糖尿病(T2DM)的一种危险因素。Fe作为人体必需的微量元素之一, 其在体内浓度的高低对维持细胞正常生长和代谢起着重要的作用。Ferr是反映机体Fe储存状况的标志, 是判断体内(Fe)缺乏及铁超负荷的有效标志。我们旨在探索T2DM患者HOMA与血清Fe、Ferr之间的关系, 为临床T2DM患者的治疗以及并发症的预防提供实验室数据。

材料和方法
一、研究对象

T2DM组来源于上海中医药大学附属上海市中医医院2008年3月至2010年9月住院期间的T2DM患者79例, 其中男35例、女44例, 年龄33~94岁。T2DM诊断依据1999年世界卫生组织(WHO)糖尿病诊断标准。正常对照组来源于上海中医药大学附属上海市中医医院表面健康的体检者, 共50名, 其中男30名、女20名, 年龄23~60岁。所有入选者均无贫血、肝脏疾病、炎症、肿瘤、甲状腺功能亢进、妊娠以及铁剂治疗等病史, 1年内无献、输血史以及使用胰岛素治疗史。正常对照组的肝功能、肾功能、血脂以及血压均正常。

二、方法
1. 标本收集

受试者需空腹10~12 h进行标本收集。抽取受试者肘静脉血6 mL, 分别注入2支无抗凝剂的真空采血管中, 1 h 内分离血清, 4 h内检测完毕。

2. 血清Fe、空腹胰岛素(FINS)、C-肽(C-p)、糖化白蛋白(GA)、Ferr、空腹葡萄糖

(FPG)、糖化血红蛋白(HbA1C)检测 Fe、FPG检测使用Beckman-Coulter DxC800全自动生化分析仪及配套试剂。Ferr检测使用Beckman-Coulter ACCESS 2免疫分析仪及配套试剂。FINS、C-p检测使用罗氏Cobas e 601 免疫分析仪及配套试剂。GA检测使用Beckman-Coulter DxC800全自动生化分析仪, 试剂及标准品由日本旭化成制药株式会社提供。HbA1C检测使用爱科来株式会社ADAMS-A1c HA-8160全自动糖化血红蛋白分析仪及配套试剂。

3. HOMA-IR、HOMA-β 计算[1]

HOMA-IR=FINS(μ U/mL)× FPG(mmol/L)/22.5, 该值作为简易胰岛素敏感性指标。HOMA-β =20× FINS(μ U/mL)/[FPG(mmol/L)-3.5], 该值作为胰岛β 细胞功能的指标。

三、统计学方法

采用SPSS15.0统计学软件进行分析, 计量资料用 x̅± s表示。2 组间比较用t检验, 相关分析采用Spearman相关, P< 0.05表示差异有统计学意义。

结果
一、正常对照组与T2DM组Fe、FINS、C-p、GA、Ferr、FPG、HbA1C、HOMA-IR、HOMA-β 比较

正常对照组男性Fe、Ferr明显高于女性(P< 0.05)。T2DM组男、女FINS、GA、Ferr、FPG、HbA1C、HOMA-IR明显高于正常对照组男、女(P均< 0.05); 而HOMA-β 明显低于正常对照组男、女(P均< 0.05)。T2DM组FINS、GA、Ferr、FPG、HbA1C、HOMA-IR明显高于正常对照组(P均< 0.05); 而HOMA-β 明显低于正常对照组(P< 0.05)。见表1。

二、相关性分析

Ferr与GA、FPG、HbA1C、HOMA-IR呈明显正相关[相关系数(r)分别为0.328、0.333、0.315(P均< 0.01)、0.196(P< 0.05)]; 与HOMA-β 呈明显负相关(r=-0.246, P< 0.01)。Fe与HOMA-IR、HOMA-β 均无明显相关(r分别为-0.049、0.039, P均> 0.05)。

表1 正常对照组与T2PM组血清各指标的结果比较 ( x̅± s)
讨论

Fe是人体最丰富的必需微量元素之一, 在体内不可或缺, 但也存在潜在的毒性, 如促进自由基形成。血清Ferr是反映体内Fe储存状况的指标, 是判断体内Fe缺乏及Fe超负荷的有效指标。Ferr的主要作用是储存Fe并对其进行调节。当体内Fe增加时, Ferr将Fe摄入并且将二价Fe(Fe2+)转为无害的三价Fe(Fe3+)储存, 避免细胞内高浓度的游离Fe对细胞的毒性作用; 当体内需Fe量增加, 细胞内游离Fe减少时, Ferr又可以释放Fe, 供机体所需。HOMA-IR是体内胰岛素抵抗的指标, HOMA-IR值越高表明机体对胰岛素的敏感性越低, 胰岛素抵抗越严重。HOMA-β 是胰岛细胞功能指标, 反映了胰岛β 细胞分泌胰岛素的敏感度, HOMA-β 值越低表明机体分泌胰岛素的敏感度越低。

本研究结果显示正常对照组男性Fe、Ferr水平明显高于女性(P均< 0.05), 而T2DM组男性与女性Fe、Ferr无差异, 这可能是由于T2DM存在Fe超载而引起。由于糖尿病患者体内Fe代谢平衡被破坏, 使循环的血浆Ferr和转铁蛋白中Fe结合位点利用率显著降低, 导致血浆游离Fe大量增加而致氧化应激发生[4]。T2DM组FINS、GA、Ferr、FPG、HbA1C、HOMA-IR水平明显高于正常对照组(P均< 0.05); 而HOMA-β 水平明显低于正常对照组(P< 0.05)。Ferr与GA、FPG、HbA1C、HOMA-IR呈明显正相关[相关系数(r)分别为0.328、0.333、0.315(P均< 0.01)、0.196(P< 0.05)]; 与HOMA-β 呈明显负相关(r=-0.246, P< 0.01)。Fe与HOMA-IR、HOMA-β 均无明显相关(r分别为-0.049、0.039, P均> 0.05)。由此说明在T2DM患者中随着Ferr浓度的增加, 机体胰岛素抵抗程度也相应增加, 并且胰岛β 细胞分泌胰岛素的敏感度下降。Fe浓度的高低与机体胰岛素抵抗以及胰岛β 细胞分泌胰岛素的敏感度无关。因此Ferr对T2DM患者也是一个有效的检测指标。有研究发现受孕前以及早期妊娠期间饮食中摄入含有较高的血红素Fe食物可能与妊娠期糖尿病风险增加相关[5, 6]。Fe超载可能参与了T2DM的发生和发展。T2DM的主要机制涉及胰岛素抵抗和胰岛细胞功能障碍, 而这2个因素均受Fe超载存储的影响。过量的Fe通常存储在肝脏、肌肉和胰腺中, 并可引起器官特异性氧化损伤导致胰岛素抵抗以及最终β 细胞衰竭[7]。

Fe超载诱发糖尿病的确切机制不是很明确, 可能与以下3点有关[8]:(1)胰岛素分泌不足; (2)胰岛素抵抗; (3)肝功能障碍。Fe与糖代谢异常相关的机制可能是通过氧化应激介导, 包括胰岛β 细胞功能障碍和胰岛素抵抗。Fe在生物过程中最重要的是Fe2+与Fe3+氧化状态可逆循环间的能力。正是这一特性, Fe的功能非常重要, 但也很危险。因为游离Fe能催化产生形成可以损伤细胞的高活性自由基, 高活性自由基可以攻击细胞膜脂类、蛋白质和DNA, 导致组织损伤。Fe过剩似乎最初有助于产生胰岛素抵抗, 随后减弱胰岛素分泌[7]。Fe诱发糖尿病的致病途径, 主要来自对血红蛋白沉着病动物模型的研究。Cooksey 等[9]报道, 在血红蛋白沉着病的小鼠模型中, Fe过量和氧化应激可促成胰岛细胞凋亡, 从而导致胰岛素分泌能力下降的结果。动物研究表明Fe可以诱导氧化应激, 损害线粒体功能, 损伤胰岛β 细胞功能。Fe在糖尿病发病机理中的作用提示[8]:(1)不管什么原因引起的Fe过载都可引起T2DM的发生率增加; (2)使用放血或Fe螯合疗法可使Fe负荷减少, 从而改善糖尿病 (血糖控制)。有研究结果表明[10]放血可能有助于增加T2DM患者的辅助治疗, 但这需要更大样本的观察确认。放血可同时导致HbA1C和胰岛素抵抗水平降低以及胰岛素分泌水平变化。增加膳食Fe的摄入量, 尤其吃红肉和增加的Fe储存对糖尿病的发生存在一定的联系。在T2DM肥胖小鼠中用限制Fe饮食以及Fe螯合剂治疗, 可改善葡萄糖代谢而不会造成明显的Fe缺乏[11]。这为临床治疗T2DM多提供了一个思路。

Shah等[3]认为目前传统Fe测定的方法可能不能很好的研究Fe的病理生理作用。例如, Ferr常被推崇为体内Fe储存的标记; 但Ferr也是一个急性时相反应蛋白, 可能因同时发生感染而受影响。此外, Ferr本身不直接参与有关的Fe氧化反应。Ferr在肝、肾疾病、心血管病、炎症、甲状腺功能亢进以及一些肿瘤、血液病等患者中均有不同程度的增加。因此对Ferr检测结果必须结合临床才能做出合理的结论。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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