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目的1临床研究:探究2型糖尿病(T2DM)合并非酒精性脂肪肝(NAFLD)患者的肝脏脂肪含量(liver fat content,LFC)和肝纤维化严重程度对左心室结构和功能的影响,分析左心室心肌质量指数(LVMI)的影响因素。2动物实验:探究LFC对大鼠左心室功能及心肌结构的影响,检测心肌胰岛素总受体(insulin receptor,IR),胰岛素受体底物(insulin receptor substrate,IRS)及其亚型、葡萄糖转运体(glucose transporter,GLUT)及其亚型的m RNA表达变化,初步探讨LFC影响心脏结构及功能的机制。方法1选取T2DM合并NAFLD患者227例。肝脏超声脂肪定量法计算患者的LFC,按照LFC三分位数分组:Q1组(LFC 5.17%~14.67%,n=75),Q2组(LFC15.17%~26.37%,n=76),Q3组(LFC 26.46%~47.53%,n=76)。公式法计算NAFLD肝纤维化评分(NAFLD fibrosis score,NFS),再按照NFS的低高诊断阈值将患者分为三组:N1组(NFS<-1.455,n=91),N2组(-1.455≤NFS≤0.676,n=110),N3组(NFS>0.676,n=26)。选取其中的18例患者进行肝脏活检,采用Kleiner标准对其进行脂肪变评分和纤维化评分。测定所有患者人体测量学指标、身体脂肪含量、内脏脂肪面积、体脂百分数,OTTT试验测定其血糖、胰岛素、C肽水平,计算HOMA-IR,检测患者的血脂及肝肾功能。测定患者的左室形态学指标、左室收缩功能和舒张功能指标。单因素方差分析法比较上述指标在Q3组与Q1组、N3组与N1组的差异,多元线性回归分析法排除混杂因素对LFC、NFS和各心脏学指标相关性的影响,Pearson相关分析和多元逐步回归分析法分析LVMI的影响因素。2髙脂饮食喂养22只8周健康雄性Wistar大鼠。16周后,高分辨小动物心脏超声及彩色多普勒测定各大鼠的左心室结构及功能指标,口服葡萄糖耐量试验(OGTT)、胰岛素耐量试验(ITT)、静脉注射葡萄糖耐量试验(IVGTT)测定大鼠胰岛功能及整体胰岛素抵抗情况。动物处死后采用相应方法进行肝脏和心脏的组织处理。组织病理学观察大鼠左室心肌形态,光镜下观察大鼠肝脏脂肪变性情况,按照LFC的高低将22只大鼠分为低LFC组(n=11)和高LFC组(n=11),实时荧光定量PCR法检测大鼠总IR、IRS-1、IRS-2、GLUT1和GLUT4的m RNA基因相对表达水平。比较两组上述结果的差异。结果1 Q3组与Q1组相比,前者左室后壁厚度、室间隔厚度、左室心肌质量(LVM)、左室心肌质量指数(LVMI)、左心室壁相对厚度(RWT)、二尖瓣舒张晚期血流A均显著升高,E/A显著下降,前者舒张压、体质量、BMI、腰围、臀围、腰臀比、身体脂肪含量、内脏脂肪面积、体脂百分数、并发高脂血症的人数及病程、HOMA-IR、TG、VLDL-C显著升高(P<0.05或P<0.01)。其余指标两组无显著性差异(P>0.05)。将除心脏学指标外存在差异的指标视为混杂因素,纳入LFC与左心室结构及功能各指标的多元线性回归分析,结果发现,校正混杂因素前LFC与左室后壁厚度、室间隔厚度、LVM、LVMI、RWT呈正相关,相关系数r分别为0.368、0.277、0.337、0.242、0.235(P<0.001),校正混杂因素后LFC仍然与以上5个指标呈正相关,标准化系数β分别为0.335、0.265、0.293、0.255、0.252(P<0.001或P=0.001)。18例接受肝脏活检的患者中6例来自Q1组,10例来自Q3组,Q3组的脂肪变评分和LVMI显著高于Q1组(P<0.01)。N3组与N1组相比,前者左室后壁厚度、室间隔厚度、LVM、LVMI及RWT均显著升高,前者年龄、心率、并发高血压人数及病程显著升高,TG、白蛋白、ALT显著下降(P<0.05或P<0.01),其余指标无统计学差异(P>0.05)。将除心脏学指标外存在差异的指标视为混杂因素,纳入NFS与左心室结构及功能各指标的多元线性回归分析,结果发现,校正混杂因素前NFS与左室后壁厚度、室间隔厚度、LVM、LVMI、RWT、二尖瓣血流A呈正相关,相关系数r分别为0.296、0.292、0.253、0.325、0.201、0.162,与左室射血分数LVEF呈负相关,r为-0.156,校正混杂因素后NFS仍然与与左室后壁厚度、室间隔厚度、LVM、LVMI呈正相关,标准化系数β分别为0.224、0.231、0.276、0.232(P<0.001),与RWT、LVEF、二尖瓣血流A的相关性不再(P>0.05)。18例接受肝脏活检的患者中有5例来自N1组,11例来自N3组,N3组的NFS和LVMI均显著高于N1组(P<0.01)。2高LFC与低LFC组大鼠相比,前者左心室舒张末容积、室间隔舒张期厚度、左心室后壁舒张期厚度、左心室后壁收缩期厚度均显著升高,左心室短轴缩短分数显著下降,二尖瓣舒张早期峰值血流速度E、E/A均显著下降。病理结果提示前者心肌存在更加严重的肥大。前者OGTT 30min血糖显著升高,ITT 30min、45min、60min、75min时点的初始血糖百分比均显著升高,IVGTT 10min、15min时点血糖显著升高,IVGTT 10min、15min时点胰岛素显著升高,心肌总IR、IRS-1、IRS-2、GLUT1、GLUT4 m RNA的相对表达均显著降低(P<0.05,P<0.01或P<0.001),其中IRS-1较IRS-2下降显著,GLUT4较GLUT1下降显著。结论1临床研究:通过横断面分析的方法,发现在T2DM合并NAFLD患者中,肝脏脂肪含量与左室心肌肥大独立相关,NAFLD纤维化严重程度与左室心肌肥大独立相关,年龄、胰岛素抵抗指数、肝脏脂肪含量、血小板是2型糖尿病合并NAFLD患者左室心肌质量指数的独立影响因素。在T2DM合并NAFLD患者中,减少患者的肝脏脂肪蓄积,延缓患者的NAFLD纤维化进程,对于预防和改善患者发生心脏相关疾病有重要意义。2动物实验:通过髙脂饮食构建的NAFLD大鼠模型,进一步证实高肝脏脂肪含量大鼠更易发生亚临床左心室收缩功能障碍和左室舒张功能障碍,同时发生明显的左室心肌肥大。大鼠全身胰岛素抵抗伴发的心肌胰岛素抵抗,心肌IRS-1较IRS-2明显下降和GLUT4较GLUT1明显下降可能参与了心肌肥大的形成过程。该研究将为我们今后进一步寻找NAFLD患者心脏相关疾病的干预靶点奠定基础。