维生素D状态对糖尿病前期主体的代谢特征的性别特异性影响

抽象的

介绍。我们旨在研究维生素D对糖尿病前期人群中代谢参数的影响，并检测可能的性别差异。方法。在621例被诊断为糖尿病前期的患者中，测量了葡萄糖，脂质和人体测量参数。此外，分析了25-OH-VITAMIN D（25-羟基维生素D）与代谢和葡萄糖代谢参数的相互作用，在糖尿病的总人群中分析，以及通过性别分层（女性与阳离子前亚组）在分层之后通过逻辑回归分层。结果。25-OH-Vitamin D与胆固醇，BMI，脂肪肝指数，胰岛素和HOMA-IR负相关。尤其是在糖尿病前队列中，25-OH-VITAMIN D水平与总胆固醇水平负相关（r = −0.17, ），与甘油三酸酯（r = −0.17, ），并具有HBA1C水平（r = −0.14, ）。仅在雌性与前糖尿病的队列中，我们发现25-OH-VITAMIN D水平与收缩压有负相关性（r = −0.18, ）和舒张血压（r = −0.23, ）。结论。在这项研究中，在患有糖尿病前期的女性中，25-OH-VITAMIN D与更有利的代谢特征有关，包括较低的总胆固醇和较高的HDL胆固醇水平。相反，在糖尿病前期的男性中，在男性前糖尿病亚组中观察到25-OH-VITAMIN D与胆固醇-HDL商之间的相关性更强，以及脂肪肝脏指数。因此，在未来的维生素D和葡萄糖耐量状态的研究中应考虑性别差异。

1.简介

维生素D是人类健康的重要微量营养素。尽管如此，约有13％的欧洲人口患有维生素D缺乏症[1]。如今，各种研究调查了维生素D对众多非骨骼作用的必要性，包括胰腺中的胰岛素分泌[2]。维生素D受体（VDR）存在于胰腺中β- 细胞和组织中受胰岛素影响为骨骼肌，心肌和脂肪组织[3，，，，4]。胰岛素分泌和敏感性改变可能与VDR的多态性有关5]。维生素D可能还具有保护胰腺的保护作用β- 免疫调节特性的细胞炎症损伤和死亡[6]。也有证据表明，低水平的血清25-羟基维生素D（25-OH-VITAMIN D）是维生素D状态的公认指标，与葡萄糖耐受性受损和糖尿病相关[7]。此外，研究声称维生素D状态与糖尿病并发症有关，包括肾病，视网膜病和神经病[8]。

2017年，美国疾病控制与预防中心的国家糖尿病统计报告估计，美国大约34％的美国成年人患有糖尿病前期[9]。糖尿病前是患糖尿病的普雷斯蒂州[10]。一项中国研究描述，低水平的25-OH-VITAMIN D的参与者患糖尿病或糖尿病前期的风险更高[11]。此外，Gao等人。在诊断出糖尿病前期或糖尿病之前已经4年证明了低水平的25-OH-VITAMIN D [11]。此外，一项瑞典研究观察到，低水平的25-OH-VITAMIN D与患有糖尿病前期的男性和女性的糖尿病较高有关[12]。但是，在调整了所有可能的混杂因素之后，这种影响仅在男性中显着，可能是基于BMI的差异[12]。此外，一项中国研究报告说，维生素D对胰岛素耐药性有负面影响，但这只能在新诊断的2型糖尿病的男性患者中表现出来[13]。在女性亚组和一般人群中，无法显示出明显的影响[13]。一项先前的研究分析了糖尿病前参与者的每日维生素D补充可以降低患明显糖尿病的风险[14]。

然而，当前对维生素D对糖尿病前期影响的知识很少，尤其是关于与代谢概况和可能的性别特定差异有关的关联。因此，本研究的目的是研究维生素D水平对糖尿病前期结果的影响并探索性别特异性作用。

2.主题，材料和方法

2.1。学习规划

目前的横断面研究是对2015年10月至2017年9月在维也纳“ Sanatorium Hera”对糖尿病前诊所的首次访问的回顾性数据分析。患者进行了标准的医学检查，并进行了身体检查，心电图，广泛的血液分析以及广泛的血液分析和给予知情同意后评估重要参数。仅包括糖尿病前期的患者（n = 621). In order to classify prediabetes, a glucose tolerance test (oGTT) was carried out, or fasting blood glucose levels and HbA1c values were used for the diagnosis. Prediabetes was defined according to the guidelines of the American Diabetes Association [15]如果HBA1C≥5.7％和<6.5％和/或或或或或或或或或或/或，如果它们的空腹血糖水平≥100mg/dL且<126 mg/dl，并且在2-中且<140 mg/dl且<200 mg/dl和<200 mg/dl小时口服葡萄糖耐量测试。

2.2。计算

稳态模型评估胰岛素抵抗评分（HOMA-IR）是通过使用基底胰岛素和葡萄糖水平（HOMA-IR = INS）计算的XGluc/405）。通过体重指数（BMI），腰围，脂肪肝指数（FLI）计算γ-gt和甘油三酸酯（fli =（e）^{0.953 LOGE（甘油三酸酯） + 0.139 BMI + 0.718 Loge（GGT） + 0.053 腰围-15.745}）/（1 + E^{0.953 LOGE（甘油三酸酯） + 0.139 BMI + 0.718 Loge（GGT） + 0.053 腰围-15.745}）  100) [16]。

2.3。统计分析

首先，将数据字典扫描以进行适合分析的变量。变量定义为与葡萄糖代谢相关的代谢参数和参数。通常，在糖尿病前队列中，共有166名参与者的25-OH-VITAMIN D水平定义为<20 ng/mL，而40名参与者的维生素D缺乏症定义为<12 ng/mL。接下来，将人口除以25-OH-VITAMIN D状态。定义了两个队列。首先，“较低的25-OH-Vitamin D队列”（n = 308) is defined as 25-OH-vitamin D < 26.5 ng/ml. Second, “the higher 25-OH-vitamin D cohort” (n = 309) is defined as 25-OH-vitamin D ≥ 26.5 ng/ml. The cohorts were split according to the median of 25-OH-vitamin D status (median = 26.5 ng/ml). The range of 25-OH-vitamin D was 6.7. Frequency, mean, and standard deviation were calculated for every parameter. Furthermore, interaction terms between 25-OH-vitamin D and all parameters were explored to determine if the impacts of the variables differed for lower and higher 25-OH-vitamin D groups by a linear and logistic regression model. Then, sex-stratified analysis was performed. The male cohort consists of 375 individuals, and the female cohort consists of 246 individuals. Mean and standard deviation were calculated for every parameter. As the next step, the interaction of 25-OH-vitamin D and sex with all parameters was analysed by linear regression. Lastly, the interaction of only 25-OH-vitamin D with all parameters was explored. For all analyses, statistical significance was defined with a值<0.05。分析是由SPSS Statistics 26版进行的。

3.结果

本研究总共包括621个人。在表中1，提出了25-OH-VITAMIN D状态和代谢参数。将普通人群分为较低和较高的25-OH-VITAMIN D队列。与较低的25-OH-VITAMIN D队列相比，总胆固醇的均值（205.67 vs. 214.03 mg/dl），LDL胆固醇（122.45 vs. 132.25 mg/dl），甘油三酸酯水平（105.3 vs. 124.35 mg/dl vs. 124.35 mg/dl），胆固醇-HDL商（3.46 vs. 4.03 mg/dl），更高的收缩压和舒张压（138.96 mmHg vs. 135.91 mmHg和85.24 mmHg和85.24 mmHg vs. 82.72 mmHg），以及BMI（27.44 kg/m mi（27.44 kg/m mi）²vs. 29.15 kg/m²在较高的25-OH-VITAMIN D亚组中看到）。此外，较高的25-OH-VITAMIN D队列具有较高的HDL胆固醇（62.68 vs. 56.65 mg/dl）。

桌子2显示糖尿病前期的性别数据。与雄性队列相比，在女性中，平均浓度为25-OH-VITAMIN D（29 vs. 26.96 ng/ml），总胆固醇（216.56 vs. 206.19 mg/dl），LDL胆固醇（129.56 vs. 126.95 mg）可以观察到/DL）和HDL胆固醇（64.81 vs. 55.90 mg/dl）。然而，雌性队列的腹部平均较低（99.85 vs. 102 cm），脂肪肝指数（50.65 vs. 59.03）和葡萄糖水平（105.25 vs. 107.44 mg/dl）。另外，分析了男性和女性队列的25-OH-VITAMIN D水平。25-OH-VITIMIN D对胆固醇产生负面影响（r = −0,18, ），特别是在女性中。25-OH-VITIMIN D对胆固醇-HDL商有负面影响（r = −0.3, ）和脂肪肝指数（r = −0.27, ），特别是在男人中。

桌子3报告通过逻辑回归模型报告25-OH-VITAMIN D与代谢参数的相关性。在一般队列中，25-OH-VITAMIN D水平和甘油三酸酯之间证明了负相关性（r = −0.14, ），HDL胆固醇（r = 0.23, ），低密度脂蛋白胆固醇 （r = −0.17, ），胆固醇-HDL商（r = −0.26, ），总胆固醇（r = −0.11, ），BMI（r = −0.18, ），腹周长（r = −0.18, ），脂肪肝指数（r = −0.19, ），胰岛素水平（r = −0.19, ），和homa-ir（r = −0.19, ）。

在性别分析的分析中，25-OH-vitamin D也与甘油三酸酯负相关（r = −0.17, ，，，，人物1（a）和1（b）），HDL胆固醇（r = 0.16, ），低密度脂蛋白胆固醇 （r = −0.18, ），胆固醇-HDL商（r = −0.24, ），总胆固醇（r = −0.17, ，，，，人物1（a）和1（b）），BMI（r = −0.17, ），腹周长（r = −0.16, ），脂肪肝指数（r = −0.16, ），胰岛素（r = −0.19, ），和homa-ir（r = −0.18, ）仅在男性队列中。此外，在男性队列中，25-OH-VITAMIN D与葡萄糖的负相关性（r = 0.99, ）和HBA1C水平（r = −0.14, ）被找到。仅在雌性队列中，25-OH-VITAMIN D与HDL胆固醇的负相关性（r = 0.27, ），低密度脂蛋白胆固醇 （r = −0.15, ），胆固醇-HDL商（r = −0.28, ），BMI（r = −0.24, ），腹周长（r = −0.19, ），脂肪肝指数（r = −0.21, ），胰岛素水平（r = −0.17, ），homa-ir（r = −0.20, ），收缩压 （r = −0.18, ，，，，人物2（a）和2（b））和舒张压（r = −0.23, ，，，，人物2（a）和2（b）评估）。

4。讨论

总而言之，我们的研究证实，较高的25-OH-VITAMIN D水平与糖尿病前患者的代谢特征更为有利。25-OH-VITAMIN D与总胆固醇，LDL胆固醇，甘油三酸酯水平，胆固醇-HDL商，BMI，腹膜，脂肪肝脏指数，血压值，胰岛素水平和HOMA-IR负相关。此外，我们观察到有关25-OH-VITAMIN D与总胆固醇，甘油三酸酯，HBA1C水平以及收缩压和舒张血压力的关系的性别差异。

考虑到我们的研究人群由患有糖尿病前期的受试者组成，25-OH-VITAMIN D对葡萄糖代谢的影响很重要，从而扩大了对糖尿病进展的高风险的维生素D效应的知识。更具体地说，我们可以证明，在整个研究人群中，较高水平的25-OH-VITAMIN D与较低的HOMA-IR和较低水平的胰岛素和HBA1C有关。进一步分析性别特异性的差异，我们可以观察到女性人群中的HBA1C值更高，而25-OH-VITAMIN D与女性前糖尿病前组的HBA1C值的负相关关系。以前的研究支持我们的发现[17-19]。这些研究调查了普通人群或明显的糖尿病患者。上述研究声称，维生素D可能会降低胰岛素抵抗，禁食葡萄糖，胰岛素水平和HOMA-IR [17-19]。但是，在普通人群中，没有任何维生素D对HBA1C水平的影响[19]。维生素D对胰岛素，HBA1C和HOMA-IR的影响可以通过25-OH-VITAMIN D结合胰腺上的能力来解释β- 细胞，因此以积极的方式改变其功能[2]。先前的一项研究表明，糖尿病前参与者的每日维生素D补充可以降低患有明显糖尿病的风险[14]。我们研究的一个新发现是，我们研究了与糖尿病前期的队列中25-OH-VITAMIN D状态和代谢参数的关联的性别差异。

各种研究分析了维生素D对代谢参数的影响。维生素D与益生菌的结合增加了糖尿病患者的HDL胆固醇水平[17]。其他研究报告说，单独的维生素D可能会增加高血压患者的HDL胆固醇水平[20]。在我们的研究中，我们发现了糖尿病前期的人群，尤其是女性。关于总胆固醇和LDL胆固醇，先前的研究结果不同。一项较早的研究报道，在诊断为动脉高血压的人群中，与较高的维生素D水平相关的总胆固醇和LDL胆固醇水平较高[20]。相反，在黎巴嫩老年人口补充维生素D后，描述了较低的总胆固醇和LDL胆固醇[19]。在我们的研究中，在患有糖尿病前期的人群中，25-OH-VITAMIN D与总胆固醇和LDL胆固醇水平负相关。特别是在女性人群中，我们可以看到较高的25-OH-VITAMIN D的总胆固醇降低。维生素D可能能够改变载脂蛋白的基因表达[21]，因此影响胆固醇水平。先前的研究调查，较高的胆固醇水平与较高的脂肪量有关。值得注意的是，在女性中，我们确认了这种关联，因为女性通常具有较高比例的皮下脂肪[22]。进一步的研究研究了LDL和HDL胆固醇水平的脂肪量正相关[23，，，，24]。此外，以前的研究提供了知识，即维生素D会呈负面影响肥胖和BMI [18]。在我们的研究中，较低的BMI值也与较高的25-OH-VITAMIN D水平有关。BMI水平较高的个体中维生素D较低的原因可能是将其存储在肥胖受试者多余的脂肪质量中[25]。另一个假设是，具有较高BMI值的个体可能具有较高的分布量，因此与瘦人相比，维生素D的饮食摄入量更高[26]。以前，可以观察到，维生素D摄入量会降低非酒精性脂肪肝病的风险[27]。此外，男性患脂肪肝病的风险更高，因为雌激素可能发挥保护作用[28]。因此，毫不奇怪，我们观察到在脂肪肝指数上，尤其是男性的25-OH-VITAMIN D的负相关性。

在本研究中，我们必须报告一些局限性。首先，我们缺乏一个没有糖尿病前期的对照组。其次，我们仅在横截面设计中一个时间点测量维生素D水平。第三，数据库没有要求更年期。本研究的优势是大量具有糖尿病前期的受试者，据我们所知，这是研究维生素D与多种代谢参数的关联和葡萄糖代谢的第一项研究，包括分析潜在的性别差异。各种研究研究了维生素D水平及其对糖尿病患者的影响。先前的研究可能表明，糖尿病前期人群中补充维生素D并不会导致糖尿病风险较低[14]。尽管如此，我们研究的结果仍可能导致对25-OH-VITAMIN D水平与代谢参数的关系的性别差异的认识更高。结果可能会强调维生素D测量的重要性，并可能在糖尿病前患者缺乏时补充。在当前的COVID-19大流行中，葡萄糖代谢受损的患者甚至是更重要的目标研究组，因为糖尿病患者不仅具有更高的Covid-19发病率，而且还具有较高的死亡率，尤其是男性[尤其是男性[29]。此外，研究表明，补充维生素D可能能够降低Covid-19的风险，并发展为严重疾病和死亡率[30]。因此，本研究可能有助于进一步了解维生素D对这种脆弱人群中新陈代谢的影响。此外，我们与代谢的维生素D与新陈代谢相关的性别结果可能有助于改善对糖尿病前期人群的性别敏感护理。

数据可用性

用于支持这项研究结果的数据可能会在向作者申请时发布。

利益冲突

作者宣称他们没有利益冲突。

作者的贡献

EWK，SN，RW和GE有助于数据策划。TG，ML和AKW概念化，调查，监督，验证和可视化研究，有助于获得资金，提供方法，资源和软件，并管理该项目。TG进行了正式分析，并撰写了手稿的初始草稿。所有其他作者都为讨论和审查/编辑做出了重大贡献。所有作者都批准了最终手稿。

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