文摘

客观的。在患有2型糖尿病(T2DM)病人体内,还不知道acylcarnitine变化在病人的血浆糖尿病周围神经病变(DPN)发生。本研究的目的是探讨acylcarnitines与中文DPN患者2型糖尿病之间的关联。方法。共有508名患者承认锦州医科大学第一附属医院被包括在这项研究中,所有人都从2018年1月至2020年12月住院2型糖尿病。DPN的诊断标准是基于2017中国预防2型糖尿病指南。内容25 acylcarnitine代谢物的质谱测定空腹血。测量acylcarnitines分类通过因子分析,提取的因素。确定相关性acylcarnitines DPN,二元逻辑回归分析应用。结果。508年的2型糖尿病患者,270年。从25 acylcarnitines六个因素进行提取,累计方差贡献率为61.02%。调整了其他潜在的混杂因素后,如其他肉碱和传统危险因素,因素与DPN的风险增加2呈正相关(OR: 1.38, 95% CI: 1.13—-1.69)。因子2包含acetylcarnitine (C2), propionylcarnitine (C3) butylcarnitine (C4)和isovalerylcarnitine (C5)。结论。等离子体水平的短链acylcarnitines (C2, C3、C4和C5)是与DPN的风险呈正相关。

1。介绍

据统计,2017年全球成年人糖尿病发病率是8.4%,到2045年将上升到9.9%。此外,糖尿病并发症的发病率增加了相应的(1]。糖尿病的常见并发症,DPN影响大约一半的糖尿病患者。DPN造成的疼痛和感觉异常导致严重降低糖尿病患者的生活质量(2]。基于基因组学和蛋白质组学,代谢组学从代谢物水平的进一步探索生命活动3)和发病机制提供了新思路,诊断和药物干预疾病的发现潜在的生物标记物和代谢途径(4]。Acylcarnitine是酯化左卡尼汀和脂肪酸,参与调节糖脂代谢平衡β氧化脂肪酸(5]。虽然葡萄糖代谢对糖尿病及其并发症的研究的焦点,脂质代谢的作用在糖尿病的发生和发展也受到了越来越多的关注(6]。之前的研究表明,在新诊断2型糖尿病患者血浆acylcarnitines和acylcarnitine水平是高于non-T2DM患者(7,8]。很少有临床研究DPN之间的相关性和acylcarnitine DPN之间的相关性和acylcarnitines尚未确定。因此,基于横截面的方法,我们调查了等离子acylcarnitine代谢物和DPN的关系在中国住院2型糖尿病患者。

2。材料和方法

2.1。方法和人口

共有508名患者2型糖尿病承认锦州医科大学第一附属医院从2018年1月至2020年12月被包括横断面研究探讨血液acylcarnitines DPN在T2DM病人之间的关系。病人的基本信息和代谢物研究搜索需要的数据通过使用电子医疗记录系统锦州医科大学第一附属医院,中国。病例入选标准如下:(1)所有患者18岁或以上;(2)根据1999年世界卫生组织诊断标准为2型糖尿病,2型糖尿病是明确的诊断;和(3)DPN的诊断符合诊断标准在2017年指南2型糖尿病的预防和治疗在中国。排除标准情况如下:(1)未满18岁;(2)1型糖尿病,妊娠期糖尿病(GDM),和其他特殊糖尿病;(3)急性糖尿病并发症,如糖尿病酮症酸中毒和hyperosmolar高血糖症综合征;(4)关键条件,如严重的心脏病,严重的肺部疾病,肝脏功能障碍,肾脏功能障碍,肿瘤,急性感染、坏疽、截肢;(5)神经病变引起的其他因素,如酒类、营养、家庭、尿毒症、药物、毒物、和其他因素; and (6) pregnancy.

这项研究是临床研究伦理委员会批准锦州医科大学第一附属医院,和知情同意放弃临床研究伦理委员会的锦州医科大学第一附属医院由于回顾性横断面研究的性质。

2.2。数据收集

体重升高米是用来记录病人的身高和体重。身体质量指数(BMI)计算体重(公斤)除以身高(米²)的平方。根据中国糖尿病协会的建议, 公斤/米²但< 28.0公斤/米²被认为是超重, 公斤/米²被认为是肥胖(9]。在一个安静的环境休息10分钟后,病人坐下,右上肢血压的测量标准水银血压计和袖口压缩方法。患者禁食至少8小时。静脉血液收集,胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(低密度脂蛋白)和高密度脂蛋白胆固醇(hdl - c)检测到一个雅培自动生化分析仪。糖化血红蛋白(HbA1c)发现了硼酸亲和色谱法和自动糖化血红蛋白分析仪。C肽(CP)确定使用雅培immunobiochemical管道(化学发光法)。运动神经传导速度、感觉神经传导速度的病人与美敦力测量关键点表肌电图和诱发电位计。室内温度和皮肤温度保持在21 - 25日°萤石25-32°C,分别在检测。

2.3。Acylcarnitine量化

三滴的静脉血液收集,放置在一个特殊的滤纸,在室温下自然干燥。滤纸是穿孔,阀瓣是放置在一个96孔板。然后,100年μl的内部标准添加到96孔板,这是动摇然后离心机(2000 rpm, 2分钟),和滤液收集并添加到另一个96孔板。四种不同浓度的氨基酸、肉碱质量控制解决方案添加到四个空井在96孔板。随后,样品受到氮吹的温度55°C 8 - 10分钟。后打开电影媒体机(180°C), 60μl衍生剂的添加,这部电影是要求4 s孵化20分钟紧随其后。这部电影被移除,和样品受到氮吹干燥15 - 20分钟。样本重组,板被包裹在铝箔前分析(10]。代谢组学分析女士使用AB Sciex 4000 QTRAP系统(美国AB Sciex弗雷明汉,MA)。电喷雾电离源是一个离子源、离子喷涂电压为4.5伏特。分析物的扫描模式,和流动相负载测试组件是一个80%的乙腈溶液。美国马萨诸塞州剑桥实验室(图克斯伯里)isotope-labelled acylcarnitine绝对定量使用内部标准(10,11]。

2.4。统计分析

使用SPSS 23.0软件进行统计所有步骤。时被认为具有统计学意义的结果 。首先,我们确定的变量是连续的。连续变量的正态分布进行测试,使用页图或QQ图在这个过程。当变量符合正态分布 是由学生的表达和比较 - - - - - -测试。当不符合正态分布的变量,interquad区间的中值是表示,和Wilcoxon rank-sum测试执行。变量分类时,他们所表达的数量和比例,和他们相比,卡方测试和确切概率法。

主成分分析是用来测量等离子体分类acylcarnitines通过因子分析和提取的因素。Kaiser-Meyer-Olkin (KMO)价值和巴特利特球形检验指标被用来测试数据是否可以通过因子分析(12]。当KMO系数大于0.5,它表明,数据可以进行因子分析。更大的数据(KMO系数显示较强的适用性13]。进行方差极大旋转因子分析得到的初始数据,和旋转载荷矩阵。旋转数据更容易分析(14]。小石子的情节是一个线性图直观的响应因子的特征值;水平轴代表的数量因素,纵轴代表了特征值(15]。一个特征值> 1表明,累计方差贡献率≥60%,和因素是位于陡坡的小石子情节作为标准来确定因素的数量。

模型1是一个单变量的二元逻辑回归用于估计优势比(或)和95%置信区间(CI) acylcarnitine因素在2型糖尿病患者。模型2 - 4是多元二元逻辑回归用于排除混杂因素。模型2调整为其他acylcarnitines,模型3进一步调整年龄、性别、身高、体重、BMI,期间糖尿病,糖化血红蛋白,收缩压(SBP)。另外,模型4进一步调整糖尿病药物干预。

3所示。结果

3.1。研究对象的描述

所有受试者2型糖尿病患者,他们的平均年龄55.88(±13.16)和糖尿病的中值为72个月。有275名男性和233名女性患者。有270没有DPN DPN患者和238名患者。non-DPN组相比,2型糖尿病DPN患者年龄的增长,长期患糖尿病,体重较低,小屁股,降低糖化血红蛋白。糖尿病末梢血管疾病和糖尿病性视网膜病变患者更有可能DPN(表1)。没有显著性差异,收缩压(SBP)、舒张压(菲律宾),BMI, TG, TC,高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白之间的两组。non-DPN病人相比,hydroxylbutyrylcarnitine (C4-OH) succinylcarnitine (C4DC) 3-hydroxyisovalerylcarnitine (C5-OH) octanoylcarnitine (C8) decanoylcarnitine (C10) myristoylcarnitine (C14) 3-hydroxypalmitoylcarnitine (C16-OH),花生肉碱(甜),和tetracosanoic肉碱(C24)低DPN患者,但C2 DPN患者高。之间没有显著差异在其他acylcarnitines两组(表2)。图1代表所有检测代谢物的趋势和微分代谢物两组。热图,颜色代表的表达水平相关acylcarnitines DPN组深比non-DPN组(图1)。

3.2。提取的因素Acylcarnitines

KMO巴特利特球形检验的系数为0.868 ( ),说明因子分析结果显著。我们提取的6个因素与特征值大于1位于陡坡的小石子(图2),占总方差的61.02%。25的旋转加载acylcarnitines上市六个因素的最大方差方法如下:因子1包含C4DC C5:1, C14:1, C14DC, C14-OH, C16:1-OH,甜,C22, C24, C26;因子2包含C2, C3、C4和C5;因子3包含C8, C10, C5DC;因素4包含C0, C16和C18;因素5包含C12碳,C16-OH;6包含C5-OH和C6(表和因素3)。

3.3。联系Acylcarnitine提取因素和DPN在2型糖尿病的风险

在单变量分析中,与DPN 2因子呈正相关,而与DPN 4和6是消极因素相关。调整后的协会坚持其他acylcarnitine因素。经过进一步调整年龄、身高、体重、BMI, SBP期间糖尿病,糖化血红蛋白,和糖尿病药物使用的影响因子2 (OR: 1.38, 95% CI: 1.13—-1.69)(表基本上保持不变4)。

4所示。讨论

目前的研究表明,C2, C3、C4、C5短链acylcarnitines因子2与DPN在2型糖尿病的风险呈正相关,这为其他混杂因素调整后存在正相关。

在肌肉和脂肪组织胰岛素抵抗是2型糖尿病的重要原因之一。胰岛素与胰岛素受体结合后,胰岛素受体磷酸化,从而激活一种蛋白激酶级联和Ras级联通过PI3K和Grb2 / Sos [[16,17]]。不正常的胰岛素信号是胰岛素抵抗的基础,包括胰岛素受体退化,过度激活的蛋白质酪氨酸磷酸酶,炎症,和过度的压力激发了IKKbeta,物,ERK, S6K和mTOR激酶,从而抑制磷酸化国税局的18- - - - - -20.]。类似的异常胰岛素信号也存在于周围神经的ob / ob老鼠,包括胰岛素受体的表达降低,增加活动物的压力激酶,表明DPN胰岛素抵抗[21]。胰岛素抵抗可能导致线粒体功能障碍和神经(ROS增加21,22]。线粒体异常神经病变患者的神经通常位于雪旺细胞(SCs),支持生存的胶质细胞,功能,修复周围神经轴突损伤后(23]。小鼠模型的周围神经病变继发于线粒体功能障碍在SCs, SC的破坏线粒体激活一个不适应的综合压力反应通过haeme-regulated激酶抑制剂的作用(HRI),这也导致脂质代谢的转换从脂肪酸合成氧化(24]。研究表明,SCs依靠mTOR / PI3K / AKT通路进行胰岛素/ IGF1信号转导促进髓鞘形成的(25]。然而,胰岛素抵抗破坏胰岛素信号转导在SCs,耗尽重要髓磷脂脂质成分,最终导致脱髓鞘,虽然acylcarnitine积累进一步加剧轴突丧失(25]。

Acylcarnitine是脂肪酸的氧化分解代谢的中间产品(26]。在细胞中,脂肪酸β氧化是在线粒体和长链脂肪酸进入线粒体运输下肉碱(27]。细胞内的长链脂肪酸是由酰coa thioesterified合成酶形成酰coa [27]。因为线粒体内膜缺乏酰coa转移蛋白,肉碱激活脂肪酸结合,即酰coa,肉碱形成acylcarnitine,催化了palmityl转移酶1 (28,29日]。肉碱acylcarnitine转移酶用于转移acylcarnitine穿过线粒体内膜,从而把部分线粒体脂肪酸共轭与肉碱(30.]。后进入线粒体,肉碱从acylcarnitine肉碱的作用下palmityl转移酶2;acyl-coenzyme然后改革,肉碱返回到细胞质在接下来的周期(31日]。直接Mid-chain和短链脂肪酸进入线粒体(32]。酰coa是由一系列酶水解产生能量(33]。首先,酰coa由ultralong-chain种酰coa脱氢酶,碳链酰coa脱氢酶和短链酰coa脱氢酶(33]。随后,形成的长链enoyl-CoA脱氢是由长链enoyl-CoA种水化酶线粒体,然后第二次催化了三功能性的蛋白质(MTP)裂开thiolytic酶(34]。碳链酰CoA和短链酰CoA执行类似的过程通过crotonase(短链enoyl-CoA酶),短链(S) 3-hydroxyacyl-coa脱氢酶和碳链3-ketoacyl辅酶a硫解酶(35]。最后,得到的乙酰辅酶a进入三羧酸循环能源。在糖尿病、线粒体基质是超载,交通系统变得饱和,导致乙酰辅酶a的分子转化为acylcarnitine [6]。横断面前瞻性队列研究的2103名受试者从北京和上海,中国,谁开发的2型糖尿病在6年的随访中,等离子体浓度的短链,碳链,在基线和长链acylcarnitines更高,但只有长链acylcarnitines与二型糖尿病的风险显著相关(36]。另一项研究表明一个重要的短链与长链acylcarnitines协会与2型糖尿病风险高心血管风险(37]。Libert等人发现,等离子体比短链acylcarnitines总acylcarnitines增加科目与代谢异常、前驱糖尿病,肥胖和糖尿病结合相比新陈代谢健康个体(38]。此外,一项研究探索短链acylcarnitines和心血管疾病(CVD)二型糖尿病患者在1032年报道,C2水平升高与心血管疾病的风险增加2型糖尿病(39]。先前的研究预测二型糖尿病患者的慢性肾脏疾病进展的建议C16是慢性肾脏疾病进展的强预测2型糖尿病(40]。GDM的研究表明,等离子体acylcarnitines与GDM的风险显著相关,特别是在期中考试期间,与C4 C8:1, C16:1OH积极与GDM的风险和C10和C18消极与GDM的风险41]。这些临床研究表明acylcarnitines在不同阶段有不同的变化和糖尿病并发症。

基于这些研究,我们推测,胰岛素抵抗导致线粒体功能障碍的SCs DPN患者和转化合成脂肪酸的氧化。不完全氧化的长链脂肪酸积累循环导致长链acylcarnitines的积累和形成的碳链和短链acylcarnitines。同时,长链脂肪酸氧化的增加会抑制短期和碳链脂肪酸的氧化,导致短期和碳链的增加acylcarnitines,进一步损害周围神经。

本研究有一些局限性。首先,代表性的方法在本研究中不允许勘探acylcarnitines之间的因果关系和DPN在2型糖尿病人群中,和住院2型糖尿病病例选择在这项研究中,这是更严重的,没有反映的大局2型糖尿病。第二,饮食习惯对等离子体的影响acylcarnitines并不排除在这项研究中,但我们调整acylcarnitines其他混杂因素,包括年龄、糖尿病、时间BMI,糖化血红蛋白,和其他人口统计学和临床因素,这部分调整饮食的影响。虽然混杂因素调整很仔细在这项研究中,未经调整的混杂因素没有排除在外。

我们的研究具有重要的公共卫生意义。作为一个常见的并发症的2型糖尿病,DPN增加死亡率,降低2型糖尿病患者的生活质量。随着病情的发展,DPN仍高度普遍在2型糖尿病的即使在强化降糖治疗。典型的临床症状和体征DPN患者很容易诊断,而无明显症状和体征需要神经传导测试和电生理检查明确诊断。此外,定量感觉测试、临床神经尺度,角膜共焦显微镜,高频超声是有用的在DPN的诊断和筛查。这些测试的每一个都有不同的限制。例如,他们的研究结果可能容易受到主观因素,他们入侵,昂贵和耗时。脂质代谢异常的因素之一是促进DPN的发展。本研究进一步探讨等离子acylcarnitine代谢物的变化在DPN患者提供新的见解的初步筛查和诊断。

5。结论

总之,我们的研究表明,C2, C3, C4、C5等离子acylcarnitine中国住院2型糖尿病患者的代谢产物与DPN的风险呈正相关。未来的队列和基本研究基于本研究需要进一步探索。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

确认

这个项目是由辽宁振兴人才支持项目(没有。XLYC2002037)和辽宁省教育部科学技术研究项目(没有。JYTJCZR2020045)。我们应感谢这篇文章的其他作者的贡献的研究。