文摘

的目标是。激活素A和B,和他们的结合蛋白,follistatin,调节葡萄糖代谢和炎症。因此,他们的角色在2型糖尿病(T2D)检查。方法。血从禁食参与者(34岁男性;58岁女性;50 - 75年)期间与糖尿病或口服葡萄糖耐量试验(OGTT)。临床参数进行了评估,并对苯丙酸诺龙血化验,follistatin, c反应蛋白。结果。血清激活素水平(93.3±27.0 pg / mL,意味着±SD)、B (81.8±30.8 pg / mL)——卵泡或过分生长(6.52±3.15 ng / mL)没有不同()与正常OGTT主题之间(),葡萄糖耐量和/或空腹血糖(),或者T2D ()。然而,激活素A和/或苯丙酸诺龙呈正相关,与胰岛素抵抗和T2D的参数,包括空腹血糖()、空腹胰岛素()、糖化血红蛋白()和内稳态模型评估胰岛素抵抗(HOMA-IR;)。Follistatin HOMA-IR呈正相关,独自一人()。结论。这些数据表明,血清激活素的测量,B,——卵泡或过分生长不能在个别病人歧视T2D的风险,但苯丙酸诺龙显示积极与该病的临床参数的关系。

1。介绍

2型糖尿病(T2D)是一种代谢紊乱与慢性炎症的特点是胰岛素抵抗和高血糖症。Obesity-induced炎症已经涉及作为一种重要的病原学的因子在胰岛素抵抗的形成和出现T2D [1,2]。过多的体重增加会导致增加的白色脂肪组织巨噬细胞浸润,并增加中央肥胖与慢性炎症状态有关,引起促炎介质,如肿瘤坏死因子(TNF)、白介素6 (il - 6)和c反应蛋白(CRP) (3,4]。炎症介质也可能增加在T2D和胰岛素抵抗,通过激活和抑制胰岛素信号小君n端激酶(物)和核因子(NF)κB (5,6),从而导致胰岛素抵抗和干扰葡萄糖稳态(2,7,8]。肿瘤坏死因子mRNA更肥胖的脂肪中高度表达的绝经前女性比精益控制,和肿瘤坏死因子mRNA表达水平与高正相关(9]。此外,抗炎药,如阿司匹林或anti-TNF是有用的在T2D的控制10,11]。

激活素A和B是转化生长因子-的成员β(TGF -β)总科,升高血液和组织中广泛的炎性疾病(12]。苯丙酸诺龙早就知道是炎症的关键调节器,如肿瘤坏死因子,调节早期炎症(12,13]。的潜在作用激活素B在炎性疾病已成为明显的只有最近。苯丙酸诺龙的生物活性的高亲和性activin-binding蛋白质,是由——卵泡叫过分生长(13]。

激活素A和B已报告在葡萄糖代谢的调节发挥重要作用的分化和活动产生胰岛素β细胞和胰岛素靶细胞的反应14,15]。——卵泡管理过分生长抑制胰腺导管上皮细胞的分化β细胞(16]。特别是激活素、苯丙酸诺龙B,也已经被证明能够刺激胰岛素基因转录15]。另一方面,苯丙酸诺龙增加血糖水平降低靶组织对胰岛素的敏感性(14]。此外,苯丙酸诺龙通过刺激巨噬细胞在脂肪组织炎症影响切换从炎性表型抗炎表型(17]。因此,obesity-induced炎症可能提供T2D和苯丙酸诺龙活动之间的一座桥梁。此外,通过toll样受体激活炎症(TLR) 4通道可以刺激释放苯丙酸诺龙(12]。TLR4 mRNA和蛋白表达TLR4信号增加诊断T2D和TLR4水平呈正相关,与血糖水平和胰岛素抵抗的严重性在这个人口(18]。

由于他们的多个角色,苯丙酸诺龙可以提供一个重要的炎症之间的联系,葡萄糖代谢和T2D。特别是——卵泡,过分生长与多囊卵巢综合征患者胰岛素抵抗[19]。为了识别潜在的角色——卵泡苯丙酸诺龙和过分生长开始,建立了T2D,以下研究了这些蛋白质,以及几个关键功能参数,在一个小数量的主题与正常糖耐量,空腹血糖受损(IFG)、和/或糖耐量受损(IGT)患者和T2D。这些数据表明积极T2D的苯丙酸诺龙和临床参数之间的关系,表明更详细的调查T2D的激活素的作用可能是相当大的价值。

2。材料和方法

这些研究被人类研究和伦理委员会批准,莫纳什大学医学中心、墨尔本和遵守赫尔辛基宣言的原则。

2.1。试点研究

为了调查急性血糖和胰岛素水平的变化是否影响苯丙酸诺龙的水平——卵泡和过分生长在血清,五25 - 50岁健康男性有一个标准的口服葡萄糖耐量试验(OGTT)和75克葡萄糖在300毫升水。0分钟静脉血样采集,60分钟和120分钟(20.]。

2.2。主要研究

是通过广告招募的参与者从社区和门诊诊所。入选标准为参与者如下:在50到75岁之间,绝经后至少6个月,不吸烟者至少一年,没有改变处方药物在前三个月。参与者排除如果他们有1型糖尿病,动脉手术之前,肾功能损害(eGFR < 60毫升/分钟),不稳定心绞痛,3级或4级纽约心脏协会充血性心力衰竭、严重的周围性血管疾病(rest疼痛或活动溃疡),存在炎性疾病(如类风湿性关节炎),或定期使用非甾体类抗炎药或强的松。获得知情同意后以书面形式从每个参与者,所有参与者进行了基线评估,包括病史、血压测量,计算身体质量指数(BMI)和腰围:臀比(WHR)。体重指数计算是用体重(公斤)除以身高的平方米。所有受试者空腹血清和血浆(EDTA)和尿液样本收集样品上午学习。受试者建议避免含咖啡因的饮料在12小时前一夜之间快速学习。管理一个OGTT T2D的参与者没有已知的历史(20.]。0分钟静脉血样采集,60分钟和120分钟(20.]。参与者接受只有空腹采血,如果他们有一个已知T2D的历史。

2.3。生活方式因素

生活方式因素被注释包括任何吸烟的历史,运动水平(得分小时/周,2 = 1 - 3小时/周,小时/周),饮酒(分数1 =不,2 = 1杯/星期,3 = 1 - 2饮料/星期,4 = 3 - 4饮料/星期,5 = 5 - 6饮料/周,6 =每日饮酒)。

2.4。生化和免疫测定的测量

苯丙酸诺龙由two-site ELISA测定(牛津生物创新,查,牛津郡,英国),使用人类重组激活素作为标准(21]。这个试验措施包括免费的和follistatin-bound激活素二聚体,与其他亚型的苯丙酸诺龙没有明显的交叉反应,如苯丙酸诺龙b意思是测定灵敏度12 pg / mL。意味着intra-assay和interassay系数的变异(CVs)分别为9.5%和6.3%,分别。

苯丙酸诺龙B是衡量一个two-site ELISA(牛津生物创新,查,牛津郡,英国),使用人类重组激活素B作为标准(22]。这个试验措施包括免费的和follistatin-bound激活素B二聚体和与其他亚型的苯丙酸诺龙没有明显的交叉反应。均值分析灵敏度是12 pg / mL。意味着intra-assay和interassay系数的变异(CVs)分别为6.7%和4.1%,分别。

Follistatin测量了放射免疫检定法(RIA) (23]。本试验使用人类——卵泡重组过分生长(由国家提供激素和肽项目,NHPP)作为标准和示踪剂。均值分析灵敏度为0.97 ng / mL。的意思是内部——卵泡和interassay CVs过分生长分别为9.4%和8.4%,分别。

所有其他临床测量由莫纳什大学医学中心的临床实验室病理部门)。血糖测定的葡萄糖氧化酶法。胰岛素测定使用的访问/ DXI超灵敏一步immunoenzymatic化验(贝克曼库尔特诊断澳大利亚)。糖化血红蛋白(HbA1c)测量通过阳离子交换柱,基于高效液相色谱(涂装公司)。总胆固醇、高密度脂蛋白(HDL)胆固醇和甘油三酯测定使用商业酶测定(贝克曼库尔特诊断澳大利亚)。低密度脂蛋白(LDL)胆固醇计算使用Friedewald方程[24]。血清肌酐测定和自动比色法(贝克曼库尔特同步LX20PRO,悉尼,澳大利亚)使用修改后的动能Jaffe反应。肾脏功能是表示为估计肾小球滤过率(eGFR)基于饮食在肾脏疾病研究的修改(25]。灵敏度高c反应蛋白(hsCRP)使用近红外测量粒子免疫测定(贝克曼库尔特诊断澳大利亚)。尿化验是纠正个别尿肌酐水平。

内稳态模型评估胰岛素抵抗(HOMA-IR)估计用以下公式:胰岛素抵抗=空腹血浆胰岛素(microunits每毫升)×空腹血浆葡萄糖(台塑,毫摩尔/升)/ 22.5。正常患者评估如果HOMA-IR < 2.5,胰岛素抵抗如果HOMA-IR≥2.5) (26]。OGTT血糖曲线下的面积(AUCg)计算使用梯形集成(27]。

2.5。统计分析

连续数据报告为均值±标准差和分类数据为百分比。意思是比较由独立的样本t以及和方差分析(方差分析)。皮尔逊相关性被用来研究苯丙酸诺龙之间的关联,follistatin,混杂变量,包括年龄、吸烟史、体重指数、收缩压(SBP)、舒张压(菲律宾)、平均动脉压(MAP)、脉压(PP), centrally-derived收缩压(cSBP),使用药物,糖尿病临床参数。多变量模型随后产生的多重线性回归分析来确定独立激活素之间的关系,follistatin和临床参数。所有统计测试是双面的P小于0.05的值被认为是具有统计学意义。所有统计分析使用SPSS版本19(美国芝加哥SPSS Inc .)或GraphPad棱镜5 (GraphPad,圣地亚哥,美国)。

3所示。结果

3.1。学科特点

39受试者正常OGTT, 17个受试者空腹血糖受损/葡萄糖耐量(IFG / IGT)和36受试者T2D根据美国糖尿病协会(ADA)和世卫组织标准(表1)[28,29日]。在36个受试者T2D, 24口服那些药物,二甲双胍或磺脲,或两者兼而有之。T2D的组受试者平均年龄和WHR较高,糖化血红蛋白,AUCg,空腹血糖、空腹胰岛素、甘油三酯、HOMA-IR和降低总胆固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白水平比正常组,和更容易使用降压药物。没有差异的组织水平运动或经常饮酒,吸烟史,BMI, Crcl(肌酐清除率)和HsCRP (,而不是如图所示)。

3.2。应对急性血糖和胰岛素水平变化在正常科目

急性OGTT后血糖和胰岛素水平的变化并不影响激活素A的浓度苯丙酸诺龙——卵泡B或过分生长正常循环的参与者在随后2 h(图1)。

3.3。相关性——卵泡的苯丙酸诺龙和过分生长与一般的主题特征

在研究人口(),血清(平均数±标准差)的激活素A——卵泡激活素B,过分生长pg / mL,pg / mL,分别ng / mL。没有明显差异,血清激活素A、苯丙酸诺龙B, follistatin,和HsCRP正常,葡萄糖耐量(IFG / IGT)和T2D团体主体人群(表1),尽管有明显的证据表明趋势——卵泡增加苯丙酸诺龙和过分生长T2D组与其他两组相比。

血清激活素A,但不激活素B——卵泡或过分生长,与年龄呈正相关,在正常人和IFG / IGT组,但不是T2D组(表2- - - - - -4)。苯丙酸诺龙——卵泡和过分生长,但不激活素B,也显著相关,BMI和吸烟史T2D科目。

激活素A和B——卵泡和过分生长没有显示出与性别、WHR、饮酒、运动水平,血清胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、甘油三酯,或anti-glycaemic药物用于任何集团(数据未显示),以下例外:激活素B显示HDL的弱负相关科目(,——卵泡),过分生长呈负相关在正常人与高密度脂蛋白(,)和一只正相关与甘油三酯T2D组(,)。

——卵泡激活素A,但不激活素B或过分生长,也是高血压史患者显著升高)。在平行研究的作者(m .吴et al .,提交手稿),激活素a,但不激活素B——卵泡或过分生长,被发现与以下血压变量呈正相关:cSBP、PP、和地图。苯丙酸诺龙之间有一个积极的关系水平和使用血管紧张素转换酶抑制剂(,)、β-受体阻滞药(,)和/或利尿剂(,),但不使用他汀类药物,钙通道阻滞剂或阿司匹林()。苯丙酸诺龙B显著提高受试者只使用利尿剂(——卵泡),过分生长不受任何影响,这些药物。

3.4。相关性——卵泡的苯丙酸诺龙和过分生长T2D的功能参数和胰岛素抵抗

没有激活素A和B之间的关系在正常受试者或IFG / IGT组,但激活素水平总体呈正相关激活素B由于T2D集团内(图的关系非常牢固2和表2)。苯丙酸诺龙一和苯丙酸诺龙——卵泡B显示相关过分生长在任何组(表2和3)。

激活素A和B是与大多数T2D的功能参数和胰岛素抵抗(空腹血糖、空腹胰岛素、糖化血红蛋白和HOMA-IR,尽管不是AUCg)总参与者T2D组,具体地说,与单一的异常激活素B没有明显与空腹胰岛素T2D组(表2- - - - - -4)。激活素A和B也与空腹胰岛素和HOMA-IR IFG / IGT组。协变/混杂因素调整后(包括年龄、体重指数、吸烟史、高血压史和药物使用,血压参数)、苯丙酸诺龙与糖化血红蛋白失去了相关性但保留积极的协会与空腹血糖、空腹胰岛素和HOMA-IR,几乎完全是因为很强的相关性T2D组(图2)。调整后,激活素B失去了相关性与空腹胰岛素,但保留积极的协会与空腹血糖、糖化血红蛋白和HOMA-IR。Follistatin HOMA-IR呈正相关,和AUCg总参与者,这是多变量分析后不改变。

Follistatin HsCRP水平呈正相关,在所有的科目,但都无法激活素和苯丙酸诺龙B显示与HsCRP显著相关(表2- - - - - -4)。苯丙酸诺龙一和苯丙酸诺龙B与肾功能参数显著相关,Crcl和表皮生长因子受体(数据未显示),——卵泡而过分生长是积极与Crcl(表2- - - - - -4)。

4所示。讨论

这个研究了苯丙酸诺龙的水平,激活素B,在正常人的血——卵泡和过分生长,IFG患者/ IGT或T2D。尽管循环浓度的这些蛋白质不不同的三组之间,明显这些蛋白质的水平之间的相关性和几个T2D的功能参数和胰岛素抵抗是指出,如空腹血糖、空腹胰岛素、糖化血红蛋白、HOMA-IR。数据表明,一个更大的样本人口应该产生——卵泡意味着苯丙酸诺龙和过分生长之间的显著差异水平在正常和T2D病人组。其他一些相关性也明显。这不同于急性心肌梗塞患者的一项研究,激活素a升高血糖水平较高的群体,但符合的一项研究表明,血激活素水平与对照组相比没有改变T2D学科(30.,31日]。差异可能是由于不同的炎症,由于急性心肌梗塞导致急性炎症和氧化应激反应,而2型糖尿病是一种慢性炎症性疾病(2,30.]。尽管血清CRP水平,通常用作炎症的标记,没有T2D组显著增加,应该注意的是,c反应蛋白的增加不是T2D的一个普遍特征(32,33]。这表明,炎症可能不是主要因素导致T2D观察,至少在这个特定的主题。然而,在目前的研究中,一个重要的——卵泡hsCRP和过分生长之间的关系,但不是苯丙酸诺龙,是观察。

相关性与先前的研究一致显示激活素B亚基mRNA表达在脂肪组织中脂肪和血清空腹胰岛素水平呈正相关,(34]。这些观察之间的正相关关系——卵泡激活素a或B或过分生长和T2D和胰岛素抵抗参数表明,苯丙酸诺龙可能是临床指标T2D的严重程度,这可能不仅表明血糖控制条件,也揭示了严重的胰岛素抵抗,和更大的临床试验,这种关系是绝对必要的。

结果还表明,苯丙酸诺龙与年龄呈正相关所有的参与者除了T2D集团,这是符合我们的数据显示,在一个健康的人口,和激活素A是随着年龄的增长而升高35]。随着年龄的增长而激活素B没有相关性(22]。这也是第一次——卵泡激活素B和过分生长已经检查了与过去吸烟。我们的研究表明,抗糖尿病药物的影响——卵泡苯丙酸诺龙或过分生长的水平,尽管之前的数据显示,二甲双胍能够降低苯丙酸诺龙从单核细胞释放在体外(31日]。阿司匹林,同样,没有与任何的葡萄糖参数显著相关,这是不同于对老鼠的数据显示,阿司匹林能够改善T2D的葡萄糖和胰岛素抵抗的临床参数(10]。最后,本研究表明,激活素A或B——卵泡或过分生长明显与心血管疾病相关的危险因素,如肥胖(BMI),吸烟,和血脂水平(高密度脂蛋白和甘油三酯)。

这一事实——卵泡血清激活素或过分生长不明显预测T2D或胰岛素抵抗个体患者可能是由于复杂的角色激活素A和B在葡萄糖和胰岛素代谢的调节。如前所述,激活素A和B都能改善胰岛素抵抗,并帮助释放胰岛素控制血糖,但他们也促进insulin-responsive组织的炎症,导致胰岛素抵抗(14]。这项研究还表明,激活素A和B苯丙酸诺龙没有改变急性血糖和胰岛素的变化。这不同于急性心肌梗塞患者的一项研究,激活素a升高血糖水平较高的群体,但符合的一项研究表明,血激活素水平与对照组相比没有改变T2D学科(30.,31日]。这可以解释为苯丙酸诺龙是炎性因子在炎症反应会升高,而急性血糖和胰岛素水平的变化不会导致炎症在正常科目。这也是第一个临床研究测量葡萄糖代谢的激活素B,而以前的研究已经研究了苯丙酸诺龙在葡萄糖代谢,——卵泡和过分生长在胰岛素抵抗[19,30.,31日]。

苯丙酸诺龙之间的相关性——卵泡抑素——过多、T2D和胰岛素敏感性表示一组复杂的机制。激活素A和B促进β细胞分化、胰岛素基因表达和胰岛素分泌β细胞(14,15]。相反,在insulin-responsive组织、肝脏、骨骼肌、脂肪组织、苯丙酸诺龙减少器官的大小从而降低胰岛素敏感性(14]。苯丙酸诺龙一在葡萄糖代谢的影响也可能是由于一个核受体,如过氧物酶体proliferator-activated受体(PPAR)γ通过增加外围葡萄糖处理,可以改善胰岛素敏感性和降低肝葡萄糖生产(36]。它已被证明,苯丙酸诺龙能够抑制PPAR的表达γ(37]。此外,激活素对胰岛素抵抗的贡献也可以激活的结果发病之一,纤溶酶原激活物抑制剂1 (PAI-1)。在肥胖,增加脂肪组织表达PAI-1与胰岛素抵抗相关(38]。与激活素受体结合后,激活素激活Smad胞内信号分子,和Smad 3和4可以增强PAI-1的表达在脂肪组织中,一个胰岛素靶组织(39]。因此,激活素a和B可能增加胰岛素抵抗通过刺激PAI-1的表情。进一步的考虑是,游离脂肪酸(FFA)的水平,增加在T2D和中央肥胖,可能扮演重要的角色在推动苯丙酸诺龙和FS T2D的变化。FFA能够刺激toll样受体4 (TLR4),先天免疫通路中的关键信号分子,也被刺激的释放苯丙酸诺龙(1,12]。

总之,这项研究表明,测量激活素A, B,——卵泡或过分生长不能在个别病人歧视T2D的风险,但却表明,苯丙酸诺龙——卵泡和过分生长可能有重要的作用在胰岛素抵抗和T2D的发生和发展。——卵泡临床,激活素A, B,或过分生长可能有用指标T2D的严重性和胰岛素抵抗。此外,苯丙酸诺龙的组织特定的方式调节胰岛素敏感性和胰岛素分泌功能可以帮助确定目标组织T2D和胰岛素抵抗的预防和管理。因此,进一步的研究调查激活素的作用,以及它——卵泡结合蛋白过分生长,在这种疾病可能成为未来发展的宝贵的诊断或治疗。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者感谢苏海沃德她优秀的技术援助和建议。这项工作是支持的博士奖学金(h . Wu)和赠款从澳大利亚国家健康与医学研究委员会(m . p .骑墙派和d . j . Phillips),和维多利亚政府运营基础设施支持计划。