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正文Kurajoh, Shinya Fukumoto Takayo Murase,中村隆,佐藤石原,Hirofumi去,因山本,Shinya Nakatani Akihiro津田,难以盛冈,Katsuhito森Imanishi康夫Masaaki Inaba Masanori Emoto, ”胰岛素抵抗与等离子体黄嘌呤氧化还原酶活动独立于内脏肥胖和脂联素水平:MedCity21健康检查注册表”,国际内分泌学杂志, 卷。2019年, 文章的ID1762161, 9 页面, 2019年。 https://doi.org/10.1155/2019/1762161
胰岛素抵抗与等离子体黄嘌呤氧化还原酶活动独立于内脏肥胖和脂联素水平:MedCity21健康检查注册表
文摘
背景。更高水平的尿酸生产已报告在肥胖患者内脏脂肪,和肥胖是已知增强黄嘌呤氧化还原酶(XOR)活动,尽管确切机制尚不清楚。我们调查协会的内脏脂肪面积(VFA),血清脂联素水平,胰岛素抵抗与等离子体使用我们的小说高度敏感的分析基于XOR活性(13C2,15N2黄嘌呤和液相色谱/三重四极质谱。方法。这个横断面的研究包括193名被试(92男性和101女性)在MedCity21健康检查注册表中注册。等离子体XOR活性、血清脂联素水平和VFA通过ct测量,和胰岛素抵抗是基于稳态模型评估确定(HOMA-IR)指数。结果。VFA的平均值,日志HOMA-IR和日志等离子XOR活性分别为76.8±45.8厘米2,0.14±0.30,1.50±0.44 pmol / h /毫升,分别。多元回归分析表明,HOMA-IR显著( )与等离子体XOR活动独立于其他因素,包括VFA和脂联素水平,以及年龄、性别、饮酒习惯,吸烟习惯,丙氨酸氨基转移酶、糖化血红蛋白和表皮生长因子受体。““交互作用不显著( ),表明性别差异并不影响HOMA-IR和等离子XOR活性之间的关系。结论。我们的研究结果表明,胰岛素抵抗与等离子XOR活性有关,关系是独立于内脏肥胖和脂联素的水平,这表明胰岛素抵抗的形成造成增加内脏肥胖和/或减少血清脂联素有助于增加尿酸生产通过刺激XOR活性。
1。介绍
高尿酸血经常复杂与肥胖患者内脏脂肪堆积(1,2),这是与胰岛素抵抗密切相关(3]。在受影响的病人,高尿酸血被认为是减少造成的肾排泄尿酸的由于insulin-mediated肾近端小管重吸收的尿酸,由于胰岛素抵抗[4]。然而,先前的研究已经强调个人与内脏脂肪肥胖也有尿酸的增加产量2,5]。
黄嘌呤氧化还原酶(XOR)是一种病原反应的酶在活的有机体内尿酸生产催化氧化不仅次黄嘌呤和黄嘌呤,也从黄嘌呤尿酸在嘌呤代谢途径(6]。在人类,XOR只表示在肝脏和肠道而不是脂肪组织(7,8];因此,升高血浆XOR活动可以解释肥胖受试者XOR活性增加肝脏和肠道而不是脂肪组织(9,10]。此外,这些报道表明内脏脂肪积累可能会间接导致XOR活动增加肝脏中优先但不肠道,导致生产过剩的尿酸,虽然确切的机制尚不清楚。的重要性,一些研究显示胰岛素抵抗与等离子XOR协会活动在年轻健康的主题,一般人群队列和主题,家族合并高脂血症(11- - - - - -13]。
我们所知,没有研究协会研究胰岛素抵抗与等离子体与肥胖和adipocytokines XOR活动。本研究的目的是检查内脏脂肪面积的关联(VFA),通过计算机断层扫描(CT),以及血清脂联素水平与胰岛素抵抗、评估稳态模型评估胰岛素抵抗(HOMA-IR),一个可靠的替代胰岛素抵抗的标志(14,15),与等离子XOR活动使用我们新开发的试验确定XOR活性(16,17在受试者参与了MedCity21健康检查注册表。
2。材料和方法
2.1。研究设计
MedCity21健康检查注册表是建立从2015年4月全面阐明各种疾病的原因发生在成年人(癌症、糖尿病(DM)、心血管疾病、脑血管疾病、精神疾病、血脂异常、高血压、高尿酸血,肥胖症、慢性呼吸道疾病、肝脏疾病、消化系统疾病、妇科疾病、皮肤疾病等)的发展先进的诊断技术、治疗方法和预防这些疾病患者的方法(18- - - - - -20.]。个人接受了全面的医学考试MedCity21大阪市立大学医院先进医学中心预防医学(日本大阪)注册。MedCity21健康检查注册协议经伦理委员会批准的大阪市立大学研究生院医学(批准号2927)。书面知情同意了所有科目,和研究完全符合《赫尔辛基宣言》。本研究方案经伦理委员会批准的大阪城市大学研究生院医学(批准号3684)和执行退出选项,在医院的网站上的说明解释。使用MedCity21健康检查中发现了注册表,我们之前报道的血浆与血清尿酸水平(XOR活性18]。在目前的研究中,所使用的一些方法是一样的,之前调查和复制相关的描述,报告在当前文本。
2.2。参与者
使用MedCity21健康检查注册表,最后200名顺序参与者参加了先进生活方式的全面体检,检查设计的状态与生活方式有关的疾病,如高血压、糖尿病、血脂异常、内脏肥胖、高尿酸血,动脉粥样硬化和脑血管疾病,被选中。对于我们的分析,参与者接受治疗黄嘌呤氧化还原酶抑制剂(n= 4),或者排尿酸药(n= 1)或胰岛素(n= 1)代理,或缺失的数据(n= 1)被排除在外。结果,193名参与者的主题为目前的横断面研究。
2.3。物理和实验室测量
信息身高、体重、吸烟和饮酒习惯,当前和过去的疾病,和使用的药物。身体质量指数(BMI)计算是用体重(公斤)除以身高的平方米(公斤/米2)。DM空腹血浆葡萄糖时被诊断为≥126 mg / dl或2小时血糖在75克口服葡萄糖耐量试验≥200 mg / dl,糖化血红蛋白≥6.5%,或先前的治疗DM收到21]。高血压被定义为≥140毫米汞柱的收缩压,舒张压≥90毫米汞柱,或治疗高血压22]。血脂异常被定义为低密度脂蛋白胆固醇≥140 mg / dl,≤40 mg / dl的高密度脂蛋白胆固醇,甘油三酯≥150 mg / dl,或治疗血脂异常23]。血了一夜后很快。生化参数分析了使用一个标准的实验室方法,剩下的血液样本存储在−80°C。血清肌酐测定使用酶的方法。估计肾小球滤过率(eGFR)是使用一个计算方程为日本设计主题,如前所述[24]。糖化血红蛋白糖化血红蛋白(HbA1c)水平估计作为国家Glycohemoglobin标准化项目等效值(%)使用转换公式建立的日本糖尿病学会(25]。血清脂联素水平测定使用乳胶particle-enhanced浊度免疫测定(日本东京大冢制药有限公司)(26]。血清免疫反应性的胰岛素(IRI)水平测定的电化学发光免疫测定(罗氏诊断株式会社日本东京)。HOMA-IR指数按照下列公式计算:禁食IRI(陆/毫升)×空腹血浆葡萄糖(mg / dL) / 405 (14,15]。
2.4。内脏和皮下脂肪测量领域
使用腹部CT (Supria Grande,日立,东京,日本),我们获得了一个5毫米在脐的水平切片,正如我们先前描述(18]。VFA和皮下脂肪面积(SFA)自动分割,而VFA和SFA值也自动计算fatPointer软件包,版本。2(日立,东京,日本)。根据该系统的制造商,当使用相同的CT图像,VFA和SFA测量的重现性是100%。
2.5。等离子体XOR活性
新鲜冷冻样品保持在−80°C,直到时间的分析是用来确定等离子体XOR活性与最近的化验方法建立稳定isotope-labeled [13C2,15N2]黄嘌呤与液相色谱(LC) /三重四极质谱(全面质量管理),正如我们先前描述(16,17]。简单地说,100年μL整除的等离子体净化使用交联葡聚糖G25列,然后与三羟甲基氨基甲烷缓冲液混合(pH值8.5)包含(13C2,15N2黄嘌呤作为衬底,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸+,(13C3,15N3)尿酸作为内标,混合物然后孵化37°C 90分钟。随后,他们结合甲醇(500μ左)和离心机,享年2000岁15分钟在4°C。上层清液收集,转移到新管,使用离心蒸发器和干。残留于150年重组μL蒸馏水和通过超滤膜过滤,然后使用LC /测量进行全面质量管理。校准用标准样品的检查(13C2,15N2]尿酸产生,使用校准曲线,计算和XOR活动表示为(pmol / h /毫升)。
2.6。统计分析
统计分析、血清脂联素、IRI, HOMA-IR以及等离子XOR活性logarithm-transformed(日志)遵循正态分布。多元回归分析来确定HOMA-IR是否独立与等离子体XOR活性调整后使用各种临床参数,包括VFA和脂联素水平。我们没有选择血清尿酸水平作为协变量,因为尿酸是由黄嘌呤的XOR-catalyzed反应。VFA的非线性的影响,脂联素,HOMA-IR是包含在回归模型因为显著的非线性与等离子体中检测出这些关联XOR活性。此外,我们合并因子交互术语( )性别差异的影响评估HOMA-IR和等离子XOR活性之间的关系。计算方差膨胀因子(VIF)来估计每个预测的多重共线性。最后的回归模型是在内部的可靠性验证使用引导方法。一百五十套引导样本重采样所产生的原始数据,和乐观的估计来确定过度拟合的程度。R软件包(版本3.2.2,R统计计算的基础,维也纳,奥地利)和社会科学统计软件包软件包(PASW统计,版本22.0)被用于数据分析。所有报告p值2跟踪和被认为是显示统计学意义 。
3所示。结果
3.1。临床特点的主题
招收对象的特点如表所示1。年龄的平均值,丙氨酸转氨酶(ALT)、表皮生长因子受体,尿酸,和糖化血红蛋白分别为56.8±12.7年,20.8±11.7 U / L, 76.8±14.2 mL / min / 1.73米2,5.5±1.3 mg / dL, 5.8±0.5%,分别而VFA,日志HOMA-IR和日志等离子XOR活性分别为76.8±45.8厘米2,0.14±0.30,1.50±0.44 pmol / h /毫升,分别。受试者的数量与糖尿病,高血压,血脂异常是25岁,55岁,到90年,分别和受试者的数量接受药物治疗糖尿病,高血压,血脂异常和6,35岁和29。
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数据平均值±标准偏差或n(%)为二分变量。脂联素、IRI HOMA-IR, XOR活性logarithm-transformed(日志)实现一个正态分布。缩写:AST、天冬氨酸转氨酶;ALT,丙氨酸转氨酶;表皮生长因子受体,估计肾小球滤过率;糖化血红蛋白、糖化血红蛋白;体重指数、体重指数;VFA,内脏脂肪面积;国家林业局,皮下脂肪面积;IRI,免疫反应性的胰岛素; HOMA-IR, homeostatic model assessment of insulin resistance; XOR, xanthine oxidoreductase. |
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3.2。协会HOMA-IR等离子XOR活动独立的临床因素包括肥胖和脂联素
检查HOMA-IR是否独立与等离子体XOR活动对其他混杂因素调整后,包括年龄、性别、饮酒习惯,吸烟习惯,ALT,糖化血红蛋白,表皮生长因子受体,VFA,脂联素不,多元回归分析(表2)。HOMA-IR,但不是VFA或脂联素,明显XOR活性增强(表、独立与等离子体有关2;数据1- - - - - -3)。““交互作用不显著( ),提供任何证据表明性别差异会影响HOMA-IR和等离子XOR活性之间的关系。性和糖化血红蛋白,以及ALT、XOR活性增强(图与等离子体相关显著4)。此外,内部验证和回归模型估计乐观水平为0.042,表明没有证据表明过度拟合。取代VFA浓度时和SFA或BMI,独立HOMA-IR协会和协会VFA SFA和BMI,与等离子体XOR活性保留(表3和4)。VIF的值为每个预测低于5,表明没有变量之间的多重共线性(表2- - - - - -4)。ALT AST所取代时,类似的结果(数据未显示)。
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缩写:XOR,黄嘌呤氧化还原酶;ALT,丙氨酸转氨酶;糖化血红蛋白、糖化血红蛋白;表皮生长因子受体,估计肾小球滤过率;VFA,内脏脂肪面积;HOMA-IR,稳态模型评估胰岛素抵抗;LCI降低置信区间;UCI,较高的置信区间;VIF,方差膨胀因子。 |
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缩写:XOR,黄嘌呤氧化还原酶;ALT,丙氨酸转氨酶;糖化血红蛋白、糖化血红蛋白;表皮生长因子受体,估计肾小球滤过率;VFA,内脏脂肪面积;国家林业局,皮下脂肪面积;HOMA-IR,稳态模型评估胰岛素抵抗;LCI降低置信区间;UCI,较高的置信区间;VIF,方差膨胀因子。 |
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缩写:XOR,黄嘌呤氧化还原酶;ALT,丙氨酸转氨酶;糖化血红蛋白、糖化血红蛋白;表皮生长因子受体,估计肾小球滤过率;体重指数、体重指数;HOMA-IR,稳态模型评估胰岛素抵抗;LCI降低置信区间;UCI,较高的置信区间;VIF,方差膨胀因子。 |
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4所示。讨论
发现在目前的研究表明,HOMA-IR,但不是VFA或血清脂联素,有一个重要的独立与等离子体XOR活性。在以前的报告、HOMA-IR计算使用空腹胰岛素和血糖水平,已被确立为一个简单的和优秀的胰岛素抵抗指数;因此,它被认为是代表,主要在肝脏健康,肥胖,糖尿病患者补充高胰岛素血(14,15,27,28]。目前的结果表明,胰岛素抵抗,但不是内脏肥胖或减少,血清脂联素可能是独立与XOR活性增加有关,因此建议发展增加内脏脂肪过多造成的胰岛素抵抗和/或降低血清脂联素可能导致高尿酸血通过刺激XOR活性。
在老鼠身上,XOR肝脏中高度表达,肠子,内脏脂肪(29日),而在人类,这是表示在肝脏和肠道而不是内脏脂肪(7,30.]。符合基本的了解,在目前的多元回归分析,浓度,浓度和国家林业局,BMI并不独立与等离子XOR活性相关(表2- - - - - -4;图2)。此外,我们的研究结果支持那些以前的报告中发现体重变化与等离子XOR活性变化不相关肥胖受试者的减肥计划中,而这是减少在这些学科(减肥后31日]。在肝脏,值得注意的是,XOR活动相比,在肠道,并不取决于初级或高尿酸血患者的遗传因素10),这表明二级因素影响,活动在肝脏。在目前的研究中,HOMA-IR明显与等离子XOR活性呈正相关,独立于VFA(表和脂联素水平2;数据1- - - - - -3)。先前的动物研究表明,升高胰岛素直接增强肝脏(XOR活动32]。此外,胰岛素抵抗被认为增加ribose-5-phosphate产量影响糖酵解途径通过减少glyceraldehyde-3-phosphate脱氢酶活性(33和增加磷酸腺苷三磷酸腺苷退化34),这表明在肝脏胰岛素抵抗间接激活XOR活性通过增强嘌呤降解。前临床研究还发现,等离子体XOR活性明显下降后政府二甲双胍的糖尿病患者(35]。因此,胰岛素抵抗和高胰岛素血症可能导致XOR活动增加肝脏中通过一个复杂的通路,从而增加产量并减少肾尿酸的排泄。因为胰岛素抵抗被认为是造成部分hypoadiponectinemia与内脏脂肪堆积(36,37协会),之前发现血清脂联素和血清尿酸水平(38可能反映出肝脏胰岛素抵抗与XOR协会活动。
其他重要的协会在本研究获得的结果包括糖化血红蛋白和性别与等离子体XOR活动(表2,图4)。多项研究表明,适度的血糖控制状况与血清尿酸水平较高(39,40]。其他组已经证明,DM患者血液XOR活性较高(41,42),而血糖控制状态显示与血液XOR活性呈正相关DM患者(42)或心血管疾病(43]。此外,我们先前报道,等离子体XOR活性明显高于在血液透析患者DM与那些没有DM相比,有正相关的血糖控制状况和等离子体在血液透析患者DM (XOR活性44]。的重要性,在体外研究发现,葡萄糖增加尿酸生产肝细胞(45),而另一项研究表明,糖尿病大鼠体外实验增加了肝脏中XOR活性没有丙氨酸转氨酶等肝酶的释放(46]。因此,高血糖可能直接激活肝XOR活性,导致更高层次的DM患者的尿酸。
与先前的研究一致(47,48]报道高肝XOR活性与女性相比,男性受试者和老鼠,我们指出,男性受试者在当前研究中明显和独立等离子XOR活动水平高于女性受试者。肝XOR活性显著增加青春期后,虽然已经发现显著降低雄性小鼠的睾丸切除术后,和肝XOR活性显示卵巢切除术后显著增加,政府的睾丸激素后雌性大鼠(47]。重要的是,““本研究的交互作用不显著,表明性别差异并不影响HOMA-IR和等离子XOR活性之间的关系。那些先前的研究和目前的结果表明,性激素调节肝XOR活性,导致较高的等离子体XOR活性与女性相比,男性受试者作为主题,这或许可以解释,至少在某种程度上,一般高尿酸水平在男性受试者。
在我们之前的研究中,还使用目前MedCity21健康检查注册表,我们发现,等离子体XOR积极活动,独立与血清尿酸水平(18]。有重要的区别现在和以前的研究。虽然最后200顺序选择参与者的注册表和等离子XOR活性测定使用我们的小说高度敏感的测定在两者中,参与者对待sodium-glucose转运蛋白2抑制剂,包括在本研究被排除在我们的以前的数据库用于分析,为了消除发现受试者服用的药物会对血清尿酸水平的影响。此外,等离子体XOR活性作为协变量和血清尿酸水平作为一个独立变量在多变量线性回归分析研究协会的等离子体XOR活性与血清尿酸在我们先前的研究。另一方面,HOMA-IR作为协变量和等离子XOR活动作为一个独立变量的多变量线性回归分析进行本研究为了检查胰岛素抵抗与等离子XOR的协会活动。因此,目的,方法,结果这些调查之间的差异。
这是一个横断面研究,因此即使关系探索在预测方面,结果不能被解释为因果关系。从这个研究中,增加的可能性XOR活动有助于增加胰岛素抵抗不能否认。因此,纵向研究是必要的澄清作用的胰岛素抵抗对XOR活性。
5。结论
我们的研究结果表明,胰岛素抵抗与等离子XOR活性相关联的方式独立于内脏肥胖和脂联素水平。此外,他们认为,发展引起的胰岛素抵抗增加内脏肥胖和/或降低血清脂联素可能导致增加尿酸生产通过刺激XOR活性。
数据可用性
数据分析在研究不公开,为了保护病人隐私,因为它可能识别个体病人的结果从这有限的组患者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
作者感谢玛雅吉田女士和女士Akane宇都宫的援助与成像过程。本研究支持的研究拨款三和Kagaku Kenkyusho和痛风的科研补助金研究基金会(m . k .)。资助机构没有参与研究设计、数据收集和分析,决定发表,或准备的手稿。
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