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saara Fatoma Gadija Davids, Tandi Edith Matsha, Nasheeta Peer, Rajiv Timothy Erasmus, Andre Pascal Kengne， ＂南非城市人群中胰岛素抵抗、炎症生物标志物及其决定因素的7年变化"，糖尿病研究杂志， 卷。2020， 文章的ID3781214， 11. 页面， 2020． https://doi.org/10.1155/2020/3781214
南非城市人群中胰岛素抵抗、炎症生物标志物及其决定因素的7年变化
萨拉··培养玛吉亚达大卫，1，2 伊迪丝探低Matsha
，2
Nasheeta同行，1，3.
拉吉夫·蒂莫西·伊拉斯谟，4
和
andre pascal金恩1，3.
1开普顿大学医学系，南非开普敦
2Samrc / Cut Cardimometabolic Health Cheach，生物医学科学系，Cape Peninsula of Technology，南非开普敦
3.非传染性疾病研究单位，南非医学研究理事会，开普敦，南非
4南非开普敦Stellenbosch大学国家卫生实验室服务（NHLS）化学病理学系
摘要
背景．胰岛素抵抗(IR)和亚临床炎症是导致生物心血管危险因素发展和随后心血管事件的病理途径。因此，监测这些过程可以提供关于人群心血管风险轨迹的先进信息，并为预防和控制策略提供信息。我们调查了2008/09至2014/16年间南非开普敦人群的IR和亚临床炎症变化。方法. 总共2503( ，2008/09)和( ，采用胰岛素禁食、HOMA-IR、QUICKI、McAuley、Matsuda 5个指标计算IR，采用usCRP、gamma GT测量亚临床炎症，并进行线性、logistic回归分析和相互作用检验。结果．参与者的平均年龄分别为53.2(2008/09)和48.2(2014/16)。在女性中，2008/09至2014/2016年间，所有指标的IR患病率均显著下降( ），而基于usCRP的亚临床炎症患病率从54.7%(2008/09)增至57.1%(2014/16)，基于gamma GT的亚临床炎症患病率从29.6%增至33.4%。与IR增加或亚临床炎症相关的主要因素是通过腰围、糖化血红蛋白和空腹胰岛素水平测量的肥胖水平。结论．在7年期间，亚临床炎症增加，这与IR和代谢综合征成分有关，这两者都是心血管病的有力预测因子。这一年期间的IR下降部分反映了第二次调查的年龄要小得多。
1.介绍
胰岛素抵抗(IR)和亚临床炎症是涉及心脏代谢危险因素和相关心脏代谢疾病发展的病理生理紊乱，心脏代谢疾病是全球主要的死亡原因。胰岛素是一种合成代谢激素，通过促进葡萄糖进入肌肉和脂肪组织(AT)和抑制肝脏葡萄糖输出，在维持葡萄糖稳态中起着关键作用[1］.对胰岛素（IR）的这些代谢作用的抵抗是2型糖尿病发育的主要决定因素[2］.此外，一组其他心血管疾病，如血脂异常、肥胖、高血压和内皮功能障碍(ED)与IR相关，并已知相互作用促进心血管疾病(CVD)的发展[3.］.心血管病与低级别炎症有关;这可以从循环标记物和炎症介质水平的增加中得到证明，这反过来又与IR有关[4］.这些促炎蛋白通过激活各种炎症通路，在IR和随后的心血管病的发展中发挥着关键作用。例如，在肥胖中，巨噬细胞分泌促炎细胞因子，肿瘤坏死因子(TNF)α）和白细胞介素-6（IL-6），危及胰岛素信号传导[5］.肿瘤坏死因子α降低葡萄糖转运体4型(GLUT4)的表达，GLUT4是一种胰岛素调节的葡萄糖转运体，主要位于脂肪细胞、骨骼和心肌中，导致循环甘油三酯升高[6］.另一方面，IL-6调节c反应蛋白(CRP)的产生，c反应蛋白是一种全身炎症生物标志物，与心血管死亡率、高血压、冠心病、中风和糖尿病密切相关[7］.
这些参与心血管疾病的发生病理生理紊乱发展显然是健康的个体在群体中有一段时间了，心血管病及其危险因素发生之前。因此，监测在群体水平参与心血管疾病的病理生理发展的生物标志物可以提供的CVD负担在人群中的轨迹早期信息，以心血管病危险因素的人群水平观察到相当大的变化，甚至之前。这样的临床前信息可以在群体水平干预措施的规划协助timeously遏制不断上升的轨迹。然而，一直对流行和与心血管疾病在开普敦的混合血统的人口发展提出的病理生理的生物标志物的图案信息的缺乏。因此，本研究的目的是调查在IR，炎症标志物，及其决定因素的患病率在贝尔维尔南非，开普敦，的混血人口2008/09和十六分之二千零十四之间的时间变化。
2.材料和方法
2．1.研究总体和抽样程序
在开普敦Bellville South的混血祖先人口中，2008/09和2014/16年进行了两次独立的横断面调查。18岁及以上（2008/09）或20岁及以上（2014/16）的居民受招募人员的邀请参加了调查，他们访问了该地区的每个住宅。在2008/2009年的调查中，卧床不起或怀孕、体重不足以及20岁以下的人被排除在外。因此，2008/09年和2014/16年的参与者人数分别为946人和1989人。排除数据缺失、不符合年龄标准、患有糖尿病或体重不足的参与者后，2008/09年和2014/16年的最终样本量分别为797人和1706人。
２.２.数据收集
合格的参与者在指定的研究地点接受评估，经过培训的人员在该地点接受知情同意，并使用世界卫生组织（WHO）的逐步问卷[8，并进行临床和生化评估。人体测量按照世界卫生组织标准化技术进行。研究人员用非弹性卷尺测量腰围和臀围，用测距仪测量身高至最近厘米[8］.每隔3分钟测量三次血压[8］.使用最低收缩压(SBP)及其相应的舒张压(DBP)和脉搏读数。通过口服葡萄糖耐量试验(OGTT)对通宵禁食后未发现糖尿病的患者诊断为2型糖尿病[9］.在开普敦的ISO 15189认可的实验室送生物化学测量。测试下列结果：血浆葡萄糖，血浆胰岛素，高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C），低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C），总胆固醇（TC），甘油三酯，超敏性C-反应蛋白（USCRP），和γ-戊二酰转移酶（γgt）。
2.3。胰岛素抵抗和亚临床炎症的评估
IR使用五个指数计算：75TH.空腹胰岛素的百分比，IR（HOMA-IR）的稳态模型评估[10.]中，25TH.百分位QUICKI [11.，麦考利指数[12.]和松田指数[13.］.75.TH.还是25岁TH.百分位数从第一次调查衍生和相同的截止点被施加到两个调查群。采用百分具体到每个样品将导致不同的切点和IR发病率随时间没有变化。亚临床炎症是使用两种生物标志物与限定亚临床炎症以下值评估： ［14.), ［15.］.
2.4。计算和定义
身体质量指数（BMI）计算为体重[以千克（kg）]除以身高[米平方（米2)]。在这项研究中，根据世界卫生组织[16.]: normal weight (<25.0 kg/m2)、超重(25.0 kg/m2-29.9公斤/米2)，以及肥胖(≥30 千克/米2). 教育水平分为两类：≤7年教育（直至小学毕业）和>7年教育（中学及以上）。可替宁水平>10 ng/mL被定义为当前吸烟者。饮酒量在管理问卷中自我报告[8］.高血压被定义为 和/或 或服用血压降低药物。使用推荐的OGTT测试确定葡萄糖耐量状态。PrediaBetes被定义为在6.1和6.9mmol / L之间的禁食血浆葡萄糖和/或2小时葡萄糖值之间的7.8mmol / L和11.1mmol / L [17.］.筛选2型糖尿病被定义为空腹血浆 和/或OGTT后2小时血浆 ．已知的2型糖尿病是自我报告的和/或糖尿病药物[17.］.
2．5．统计分析
Statistica v.13(TIBCO Software Inc.， 2017)和SPSS v.25(IBM Corp.， 2011)用于数据分析。数据用正态性Q-Q图进行正态性检验。结果以中位数(25和75个百分位数)、平均值(标准差)和计数(百分比)报告。比较采用卡方检验、方差分析(ANOVA)或Kruskal-Wallis检验。IR是基于75TH.空腹胰岛素（12.5 mIU / L）和HOMA IR（3.1）或25百分位数TH.QUICKI(0.53)、McAuley指数(6.1)和Matsuda指数(4.0)的百分位。在所有参与者以及血糖正常且未服用降脂和/或降血压药物的参与者中，估计了IR和炎症生物标志物的粗患病率。采用线性回归和logistic回归，调整年龄、性别和研究年份，确定两个横断面研究之间的IR指标、炎症生物标志物及其各自决定因素的变化。一个值<0.05用于表征统计上显着的结果。
3.结果
3．1.特征
按年份划分的人口特征见表1．在调查中，即，2008/09年和2014/16，大多数参与者都是妇女。与2008/09年度相比，2014/16的平均年龄较年轻（ vs. 年， )．腰围 （ cm vs。 厘米 ）及臀围( cm vs。 厘米 ）2014/16较小的较小者与2008/09。2008/09和2014/16之间的平均BMI减少（ ），超重（27.7%对22.9%）和肥胖（44.7%对41.3%）的患病率也是如此。然而，这两个时期的血压水平显著升高（表1）1) ( )．两期间脂质谱改善:HDL-C从1.2 (1.0,1.5)mmol/L增至1.3 (1.1;1.5) mmol/L和LDL-C从3.6 (3.0;4.3至3.1 (2.5;3.7)更易/ L ( )．2008/09至2014/16期间，糖尿病前期(23.2% vs. 17.4%)和筛查发现的糖尿病(17.1% vs. 7.3%)的糖耐量异常状态显著下降(两者均为) )．当前吸烟者在2008/09年（43.8%）和2014/16年（52.9%）之间显著增加( ），而使用酒精是周期之间相似（ )．
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；筛查糖尿病:新诊断的糖尿病患者;HDL-C:高密度脂蛋白胆固醇;LDL-C:低密度脂蛋白胆固醇;HOMA-IR:胰岛素抵抗的稳态模型评估。 |
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３．２．两个时间点的IR和炎症标志物
亚临床炎症标志物在两个时期之间略有增加；i、 例如，usCRP中值从3.6增加到3.6 2008/2009年的毫克/升至3.9 2014/2016年的毫克/升( ）伽马GT从27开始 国际单位/升至28 国际单位/升( )．两个时期的IR指数大体相似 ）（桌子1)．
3.3。胰岛素抵抗和亚临床炎症的患病率
在整个研究人群包括筛查出糖尿病前驱糖尿病,和normoglycemia红外患病率显著下降2008/09到2014/2016之间,空腹胰岛素从2008/2009到2014/2016的16.9%的24.8%,从24.8% HOMA-IR to15.4%, QUICKI从23.6%提高到13.3%,McAuley从25.5%提高到21.3%,和松田从25.5%到18.8% ( )．在所有IR指数的时期之间观察到类似模式（ )．虽然IR的患病率也降低了男性，但它并不重要（ )．在血糖正常的受试者中，不包括那些服用降脂和/或高血压药物的受试者，IR的降低与McAuley指数无关，从2008/2009年的35.7%降至32.8%( ）在整个研究人群中。在妇女中也观察到类似的趋势；然而，在男性中，使用QUICKI后IR的患病率显著降低，从27.8%降至19.9%( ）松田指数由26.7%降至18.2% ( ）（桌子2)．
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男女互动;HOMA-IR：胰岛素抵抗的稳态模型评估；超敏C反应蛋白；γGT：γ谷氨酰转移酶。 |
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亚临床炎症患病率在2008/09至2014/16年间略有上升，由54.7%增至57.1% ( ）对于USCRP和29.6％至33.4％（ ）这两种亚临床炎症生物标志物在女性中均增加，但仅在gamma GT中显著(26.2%至32.1%)。 )．相比之下，在月经期间，男性的这些生物标志物没有显著变化，两种标志物( ），分别。在没有脂质血糖的组中，没有脂质降低和/或高血压药物，女性γGT测量的亚临床炎症的患病率显着增加 （桌子2)．
3.4。胰岛素抗性标志物水平的决定因素
从这两项调查中，IR和亚临床炎症的线性回归模型经研究年份、性别、年龄和吸烟因素调整后，使用对数转换因变量确定。对于IR而言，QUICKI指数、McAuley指数和Matsuda指数的分界值是逆的，所以它们的分界值都是逆的。使用HOMA-IR指数，研究年份和年龄表明IR水平增加，而男性则相反(表)3.)．此外，除QUICKI指数外，IR标志物与HbA1c、腰围、甘油三酯和伽马GT呈正相关(所有 ），而高密度脂蛋白胆固醇、教育 年，那些报告目前饮酒状况的人与所有人呈负相关 （桌子3.)．同样，在经过研究年份、年龄和性别调整后的logistic回归中，2014/16年的参与者发生IR的几率低于2008/09年的参与者(见表)4)．根据HOMA-IR (usCRP比值比(OR) 2.39, 95% CI 1.88;3.04和gamma GT OR: 1.93, 95% 1.54;2.43)(所有 )．
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日志转换;HOMA-IR:胰岛素抵抗的稳态模型评估;HDL-C:高密度脂蛋白胆固醇;LDL-C:低密度脂蛋白胆固醇;usCRP:超敏感c反应蛋白;γ -谷氨酰基转移酶。 |
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HOMA-IR：胰岛素抵抗的稳态模型评估；超敏C反应蛋白；γGT：γ谷氨酰转移酶。 |
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3.5. 亚临床炎症标志物水平的决定因素
二次分析如表1所示5，与2008/09相比，usCRP在2014/16年度亚临床炎症显著升高[0.08% (0.04;0.13), ］.此外，腰围，臀围，2小时血糖，糖化血红蛋白，伽马GT，和 随着usCRP水平的升高，年数增加(全部) )．在添加男性性别、当前饮酒者、收缩压、空腹血糖、空腹胰岛素、HDL-C、甘油三酯和usCRP与伽马- GT相关的研究中也发现了类似的结果，也与亚临床炎症相关( )．
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日志转换;HDL-C:高密度脂蛋白胆固醇;LDL-C:低密度脂蛋白胆固醇;usCRP:超敏感c反应蛋白;γ -谷氨酰基转移酶。 |
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经研究年份、年龄和性别调整后的logistic回归显示，2014/16年度两种炎症标志物的炎症几率几乎是2008/09年度的1.5倍。使用McAuley和Matsuda指数，胰岛素抵抗显示usCRP或gamma GT的炎症几率几乎显著增加2倍。此外，使用usCRP的炎症与年龄显著相关，而使用gamma GT的炎症与较低的教育水平相关。使用伽玛GT，吸烟者的几率更大(OR 1.26, 95% 1.03;(OR 2.47, 95%置信区间1.99;3.06)(表6)．
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HOMA-IR：胰岛素抵抗的稳态模型评估；超敏C反应蛋白；γGT：γ谷氨酰转移酶。 |
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4.讨论
我们的研究发现，随着时间的推移，IR的总体患病率显著下降，这主要是由女性的显著下降驱动的。以HOMA-IR为例，在研究总体人群中，IR患病率从2008/09年的24.8%显著下降至2014/16年的15.4%，在女性中从27.7%下降至16.6%，但在男性中没有显著差异(2008/09年:14.8%至2014/16年:11.7%)。然而，使用McAuley指数(推荐用于基于人群的研究)，IR患病率的降低并不显著(35.7%到32.8%， ），特别是当只有不包括上降脂和/或高血压的药物血糖正常与会者分别进行了分析。亚临床炎症轻微既usCRP和γGT增加，表明从2008/09到十六分之二千零十四增加。在调整了研究，年龄和性别的一年多变量分析，增加红外线或亚临床炎症相关的突出因素是腹部肥胖，糖化血红蛋白，空腹胰岛素水平。
IR和炎症与2型糖尿病和心血管疾病的发展毫无疑问相关;然而，也有研究证实，即使在没有2型糖尿病的受试者中，胰岛素抵抗也与高死亡率有关，主要是通过冠心病[18.］.国际糖尿病联合会的估计显示，在全球范围内，2型糖尿病和心血管疾病正在发生重大变化，预计非洲的增长将超过100% [19.］.在我们的研究中，2008/2009年至2014/2016年期间，IR患病率为24.8%至15.4%，HOMA-IR分界值为3.1。尽管我们的研究结果表明，在两个时间段之间，IR有所下降，但这些结果需要谨慎解释。首先，这两个队列中参与者的平均年龄有显著差异，2014/2016年的年轻参与者过多;第二，当使用McAuley指数时，IR从2008/2009年的35.7%下降到2014/2016年的32.8%，该指数推荐用于基于人群的研究;最后，亚临床炎症在两个时期之间增加，表明心血管疾病的风险增加。
将我们研究人群的IR患病率与文献进行比较，我们的发现与丹麦的一份报告有些相似，该报告使用HOMA-IR截断值为2.5，报告了17%的患病率[20.］.然而，我们的发现与南非的一项研究形成了对比，该研究报告了55.5%的患病率，使用2.6 [21.］.这种不同的流行率可能与非人口普查定义IR的截止标准有关。根据世界卫生组织[22.]，即≥75TH.百分位值被推荐用于IR的定义;然而，各种剪裁取舍的文献报道。
usCRP是一种成熟的炎症生物标志物，用于预测未来心血管事件的风险[22.，23.］.因此，usCRP的测量已经在高风险个体的标识谁可能从治疗干预获益[23.］.另一个引起人们兴趣的生物标志物是γ - GT活性，它被广泛接受用于诊断肝脏和梗阻性胆道疾病以及过度饮酒。流行病学研究的证据表明，γ - GT活性与2型糖尿病、代谢综合征、动脉粥样硬化和心血管病相关[24.］.在一项涉及67 905人的荟萃分析中，γ GT活动在基线γ GT活动的最高和最低三分之一的个体中与代谢综合征显著相关[25.］.事实上，在我们的研究中，血脂异常参数(甘油三酯、LDL-C和HDL-C)、血糖稳态(HbA1c、空腹血糖和胰岛素)、收缩压、年龄和性别(男性)与伽马- GT水平升高相关。同样，其他流行病学研究也报告了这些发现[26.，27.］.例如，一项对1680名汉族患者的研究发现，gamma GT与腰围、空腹血糖、甘油三酯、血压水平和代谢综合征呈正相关[27.］.γ GT活性与代谢综合征或代谢综合征成分之间的关系已经提出了一些机制。其中一个例子是伽马- GT活性与IR之间的联系，IR被认为是伽马- GT与心血管疾病和冠心病之间的桥梁机制[28.］.事实上，在我们的研究中，我们已经证明了usCRP和gamma GT都比IR高2.5倍。
这项研究的实力，这两个调查是在人口来自同一地理区域进行，使用类似的程序。然而，研究具有以下限制：（i）其仅由两个横截面调查，这防止的时间趋势的可靠评估;（ii）所述第二项研究是不是一个后续但评估从该区域新的参与者，而另一个横断面研究;（三）有男人在两项研究中比例较低（24％），在SA研究的一个常见问题[29.];(iv)可替宁水平用于区分吸烟者与非吸烟者;因此，过去的吸烟者和使用尼古丁口香糖的人不能被客观地识别出来，这是很重要的，因为以前的研究报告，过去的吸烟者和使用尼古丁口香糖的人有更高的IR水平和炎症生物标志物[30.];（v）虽然使用了许多IR代理，但仅供基于人群的研究，只有Mcauley指数。
5.结论
我们的研究结果显示，亚临床炎症在7年期间增加，这与IR和代谢综合征成分有关，这两者都是心血管病的有力预测因素。考虑到南非和整个非洲T2DM和CVD发病率的估计增加，监测这些参与CVD病理生理发展的生物标志物非常重要。它可以提供关于人群心血管疾病负担轨迹的早期信息，甚至在心血管疾病危险因素的人群水平出现实质性变化之前。
数据可用性
在当前研究期间生成和/或分析的数据集可从合理请求的主要调查员（TEM）获得。
道德认同
开普敦大学人类研究伦理委员会已经批准了这项研究的伦理许可(参考编号:no。而Cape Peninsula University of Technology已经批准了2008/09和2014/16研究的伦理批准(参考号分别为CPUT/HW-REC 2008/002和CPUT/HW-REC 2015/H01)。代表开普敦市和社区管理的区议员已批准在指定地区进行调查。这项研究是根据《世界医学协会道德准则》(《赫尔辛基宣言》)进行的。
同意
从所有参与者获得书面知情同意。
披露
本文中所表达的任何意见、发现、结论或建议均属于作者本人，SAMRC和/或SANRF对此不承担任何责任。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
作者的贡献
SFGD负责文章的起草、统计分析和数据解释。TEM的任务是对研究的概念和设计、数据的分析和解释、对其进行知识内容的修改以及对将要出版的版本的最终批准。NP还负责对数据进行解释，修订其知识内容，并最终批准将要出版的版本。RTE参与了构思，对其进行了知识内容的修改，并最终批准了将要出版的版本。APK参与了研究的概念和设计，分析和解释数据，修改为知识内容，并最终批准即将出版的版本。
致谢
该研究项目得到了开普敦半岛理工大学大学研究基金和南非医学研究理事会(SAMRC)的资助，南非国家研究基金会(SANRF)(批准号:115450)。我们感谢贝尔维尔南部社区及其社区卫生论坛对这项研究的支持。
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