血清膽紅素水平與2型糖尿病及其并發(fā)癥發(fā)生的關(guān)聯(lián)研究.pdf

1、糖尿病目前已經(jīng)成為世界范圍的嚴(yán)重公共衛(wèi)生問題，2015年全球約有4.15億糖尿病患者。而中國已成為糖尿病患者最多的國家，成人患者約有1億960萬，衛(wèi)生支出約為510億美元。糖尿病的流行，給中國了造成沉重的醫(yī)療和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，而糖尿病中，大約90％的比例為2型糖尿病。
　　2型糖尿病的病理生理機(jī)制復(fù)雜，氧化應(yīng)激在其中起到重要作用。長期的高血糖導(dǎo)致氧化應(yīng)激，直接損傷生物大分子，還可以通過影響各種細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑和誘導(dǎo)炎癥，導(dǎo)致胰島素抵抗、

2、β細(xì)胞功能受損和大血管及微血管損傷，進(jìn)而影響糖尿病及并發(fā)癥進(jìn)程。
　　膽紅素是血紅素代謝的主要產(chǎn)物，是一種較強(qiáng)的內(nèi)源性抗氧化劑。膽紅素可以消耗氧化應(yīng)激產(chǎn)物，減輕氧化損傷；同時(shí)膽紅素還可以通過影響促炎反應(yīng)，產(chǎn)生抗炎抗凋亡作用。實(shí)驗(yàn)研究已發(fā)現(xiàn)膽紅素可以保護(hù)β細(xì)胞，增強(qiáng)胰島素敏感性，減輕血管反應(yīng)。較多的人群橫斷面研究發(fā)現(xiàn)血清膽紅素水平與2型糖尿病及并發(fā)癥負(fù)相關(guān)，但前瞻性研究的證據(jù)很少，且結(jié)果并不一致。另一方面，膽紅素的水平受遺傳影響，與

3、基因多態(tài)性有關(guān)。本課題組前期有關(guān)血清膽紅素水平的全基因組關(guān)聯(lián)研究（Genome wide association study, GWAS）發(fā)現(xiàn)尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶1A1（UDP-Glucuronosyltransferase1A1，UGT1A1）和溶質(zhì)載體有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1B3（solute carrier organic anion transporter1B3，SLCO1B3）基因多態(tài)性對中國人群的血清膽紅素水平有顯著影響

4、。最近有孟德爾隨機(jī)化研究認(rèn)為白種人中的UGT1A1基因多態(tài)性與2型糖尿病發(fā)生有因果關(guān)系。但目前有關(guān)2型糖尿病的多個(gè)GWAS研究并沒有發(fā)現(xiàn)SLCO1B3和UGT1A1與糖尿病發(fā)生有關(guān)，且白種人的結(jié)果并不適于中國人群。因此在中國人群中，血清膽紅素水平是否與2型糖尿病發(fā)生有關(guān)；膽紅素相關(guān)基因多態(tài)性是否通過影響膽紅素水平與2型糖尿病發(fā)生因果關(guān)聯(lián)；同時(shí)，高的血清膽紅素水平對糖尿病患者的大血管及微血管并發(fā)癥是否有保護(hù)作用仍需要進(jìn)一步研究。
　

5、　為了回答上述問題，本研究以東風(fēng)-同濟(jì)隊(duì)列2008年基線資料為基礎(chǔ)，根據(jù)2013年第一次隨訪得到的指標(biāo)變化及疾病結(jié)局，同時(shí)，結(jié)合課題組前期血清膽紅素水平的GWAS的基因分析結(jié)果，對三種血清膽紅素與2型糖尿病及其并發(fā)癥（冠心病和糖尿病腎?。┑陌l(fā)生進(jìn)行了分析，主要內(nèi)容分為如下三部分：
　　第一部分血清膽紅素水平與2型糖尿病的關(guān)聯(lián)研究
　　第一節(jié)血清膽紅素水平與2型糖尿病患病關(guān)聯(lián)—橫斷面分析
　　目的：在中國中老年人群中探討

6、三種血清膽紅素水平與2型糖尿病患病的關(guān)系，為進(jìn)一步探索血清膽紅素是否能成為2型糖尿病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)生物標(biāo)志物提供科學(xué)依據(jù)。
　　方法：選擇東風(fēng)-同濟(jì)隊(duì)列2008年基線人群中血清膽紅素和血糖檢測有效，尿膽原和尿膽紅素正常，總膽紅素水平低于34.2μmol/L，無自報(bào)肝病、惡性疾病，肝功能相對正常的對象共19,259人。采用問卷調(diào)查收集研究對象人口學(xué)資料、疾病史、家族史、生活習(xí)慣等信息。采用全自動(dòng)生化儀檢測血清膽紅素、血糖、血脂、肝腎功能等

7、。2型糖尿病患者被定義為：空腹血糖≥7.0 mmol/L，和/或使用降糖藥物，和/或自報(bào)患有被醫(yī)生診斷的糖尿病。采用多元Logistic回歸模型分析研究對象罹患2型糖尿病風(fēng)險(xiǎn)。
　　結(jié)果：研究人群糖尿病患病率為18.5%，總膽紅素、直接膽紅素和間接膽紅素水平分別為13.3（10.4-17.0）、3.8（3.1-4.6）、9.5（7.2-12.4）μmol/L。在校正了年齡、性別、體質(zhì)指數(shù)、中心性肥胖、教育、吸煙、飲酒、鍛煉、家族糖

8、尿病史、肝功能、疾病史（高血壓、冠心病、中風(fēng)）后，血清總膽紅素水平在第2-3四分位數(shù)的個(gè)體相對于第1四分位數(shù)個(gè)體2型糖尿病的比值比（Odd ratios, ORs）和95%置信區(qū)間（confidence intervals, CIs）分別為0.88（0.74-1.03）、0.78（0.67-0.92）、0.82（0.69-0.96），P trend=0.01；在直接膽紅素中分別為0.86（0.73-1.01）、0.75（0.63-0.8

9、8）、0.74（0.62-0.88），P trend<0.001；在間接膽紅素中為0.87（0.74-1.02）、0.77（0.66-0.91）、0.84（0.71-0.99），P trend=0.025。與空腹血糖正常的研究對象相比，三種血清膽紅素水平在空腹血糖受損人群中略有升高，在新發(fā)糖尿病病人中最高（所有P≤0.05），在糖尿病現(xiàn)患病人中，三種血清膽紅素水平隨著糖尿病病程延長逐漸降低，在糖尿病病程>10年的對象中達(dá)到最低（與空腹血

10、糖正常對象相比，所有P<0.001）。
　　結(jié)論：我們首次在中國中老年人群中進(jìn)行了三種血清膽紅素與2型糖尿病患病關(guān)聯(lián)的研究。發(fā)現(xiàn)血清總膽紅素與2型糖尿病風(fēng)險(xiǎn)負(fù)相關(guān)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)直接膽紅素和間接膽紅素與2型糖尿病風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)。與既往研究不同，我們發(fā)現(xiàn)血清膽紅素與人群血糖代謝狀態(tài)有關(guān)：在糖尿病前期及新發(fā)糖尿病患者中，三種血清膽紅素是升高的；在糖尿病現(xiàn)患人群中，膽紅素水平隨著糖尿病病程的延長而降低。由于橫斷面研究的局限性，血清膽紅素與2型

11、糖尿病風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)如何，還需要前瞻性研究提供深入證據(jù)。
　　第二節(jié)血清膽紅素水平與2型糖尿病發(fā)生關(guān)聯(lián)—前瞻性分析
　　目的：探討三種血清膽紅素水平與2型糖尿病發(fā)生的關(guān)聯(lián)，評(píng)價(jià)血清膽紅素水平是否可以成為2型糖尿病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的生物標(biāo)志物。
　　方法：在第一節(jié)橫斷面研究的基礎(chǔ)上，我們排除2008年基線患有糖尿病、冠心病或中風(fēng)的個(gè)體，進(jìn)一步排除失訪對象，納入12,530個(gè)研究對象進(jìn)行2型糖尿病發(fā)病的前瞻性分析。2013年隨訪問卷與基

12、線問卷相似，血樣采集、血糖、血脂、肝腎功能等指標(biāo)檢測也與08年方法相同。2型糖尿病患者被定義為：空腹血糖≥7.0 mmol/L，和/或使用降糖藥物，和/或在隨訪期內(nèi)自報(bào)患有被醫(yī)生診斷的糖尿病。采用Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型計(jì)算2型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)比（hazard ratio, HR）和95%CI。同時(shí)，我們基于新加坡華人健康研究（Singapore Chinese Health Study, SCHS），采用巢式病例對照設(shè)計(jì)，選擇509對性別、年齡

13、匹配的病例和對照，采用條件 Logistic回歸分析計(jì)算 OR和95%CI。
　　結(jié)果：在東風(fēng)-同濟(jì)隊(duì)列中，平均4.5年的隨訪期內(nèi)總共觀察到772個(gè)2型糖尿病新發(fā)病例。在血清直接膽紅素中，與處于最小四分位數(shù)的個(gè)體相比，最高四分?jǐn)?shù)位個(gè)體發(fā)生2型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)比為1.29(95%CI,1.03-1.61;Ptrend=0.03)。在SCHS中，我們觀察到相似的結(jié)果：血清直接膽紅素中，最高三分位數(shù)個(gè)體相對最低三分位數(shù)個(gè)體發(fā)生2型糖尿病的O

14、R為1.63(95%CI，1.03-2.58;Ptrend=0.02)。在兩個(gè)隊(duì)列中，血清總膽紅素和間接膽紅素和2型糖尿病的發(fā)生均沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)。
　　結(jié)論：通過兩個(gè)前瞻性的隊(duì)列研究，我們發(fā)現(xiàn)血清直接膽紅素水平升高，可以增加中國中老年人群2型糖尿病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。
　　目的：膽紅素相關(guān)基因多態(tài)性影響血清膽紅素水平，但是這種基因多態(tài)性是否與中國人群2型糖尿病發(fā)生有因果關(guān)系，值得進(jìn)一步探討。
　　方法：我們基于東風(fēng)-同濟(jì)隊(duì)列全基

15、因組關(guān)聯(lián)研究的數(shù)據(jù)，選擇 UGT1A1基因rs6742078和SLCO1B3基因rs2417940在9,502人中進(jìn)行分析。利用廣義線性模型比較不同基因型的血清膽紅素水平，采用多元非條件Logistic回歸分析單核苷酸多態(tài)性（Single nucleotide polymorphisms, SNPs）與2型糖尿病的關(guān)聯(lián)。
　　結(jié)果：UGT1A1基因rs6742078和SLCO1B3基因的rs2417940與人群血清膽紅素水平有關(guān)：

16、rs6742078 CC型的對象三種血清膽紅素水平均低于CA和AA型，AA型對象血清膽紅素水平最高。rs2417940 CC型對象膽紅素水平最低，其次是CT雜合型，而TT純合型對象血清膽紅素水平最高。但rs6742078和rs2417940與2型糖尿病風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)論：UGT1A1和 SLCO1B3基因多態(tài)性顯著影響中國中老年人群的血清膽紅素水平，但與人群2型糖尿病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)無關(guān)。膽紅素相關(guān)基因多態(tài)性與2型糖尿病的

17、關(guān)聯(lián)需要納入更多的基因位點(diǎn)進(jìn)行分析，在更大范圍和不同種族的人群中確認(rèn)。
　　第二部分血清膽紅素水平與2型糖尿病患者發(fā)生冠心病的關(guān)聯(lián)
　　目的：探討三種血清膽紅素水平與2型糖尿病患者冠心?。╟oronary heart disease, CHD）發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)，分析相關(guān)影響因素，為2型糖尿病患者并發(fā)CHD的預(yù)防及控制提供科學(xué)依據(jù)。
　　方法：我們選擇東風(fēng)-同濟(jì)隊(duì)列2008年血清膽紅素測量有效的糖尿病患者，在排除基線自報(bào)冠

18、心病、中風(fēng)、惡性疾病、肝病等疾病的對象及2013年失訪對象后，共2,918例糖尿病患者納入分析。相關(guān)指標(biāo)檢測、糖尿病患者的確認(rèn)及信息收集見第1部分。采用 WHO標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合冠脈造影檢查診斷冠心病，采用 Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型計(jì)算CHD的HR和95%CI。
　　結(jié)果：在隨訪期內(nèi)（12,017人年）共發(fā)生440個(gè)CHD病例。在總膽紅素中，校正了性別、年齡、BMI、腹型肥胖、教育水平、吸煙、飲酒、運(yùn)動(dòng)、CHD家族史、高血壓病史、高脂血癥病史、肝

19、功能、收縮壓、降壓藥的使用、甘油三酯、高密度脂蛋白、降脂藥的使用、空腹血糖、降糖藥的使用及糖尿病病程后，與Q1相比，處于Q2-4分位的個(gè)體發(fā)生CHD的HRs(95%CIs)分別為0.95（0.72-1.25），0.89（0.68-1.17）和0.80（0.60-1.06），Ptrend=0.10；在間接膽紅素中為0.78（0.60-1.03），0.84（0.64-1.10）和0.75（0.56-0.99），Ptrend=0.08，雖然線

20、性趨勢處于臨界水平，但間接膽紅素水平處于最高分位水平的個(gè)體與最低分位的個(gè)體相比，發(fā)生 CHD的風(fēng)險(xiǎn)顯著降低（P=0.044）；而在直接膽紅素中，Q2-4分位的個(gè)體的對應(yīng)的HRs（95%CIs）分別為0.65（0.50-0.86），0.79（0.60-1.04）和0.77（0.58-1.02），Ptrend=0.24。飲酒可能與總膽紅素和間接膽紅素在糖尿病患者 CHD發(fā)生中產(chǎn)生交互作用（Pinteraction=0.021和0.037），

21、這種交互作用在直接膽紅素中未觀察到。
　　結(jié)論：2型糖尿病患者中，血清間接膽紅素水平較高的個(gè)體相對于那些膽紅素水平較低的個(gè)體CHD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)更低，這種負(fù)向關(guān)聯(lián)獨(dú)立于其他CHD傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素，而且在飲酒者中更加明顯。
　　第三部分血清膽紅素水平與糖尿病腎病的關(guān)聯(lián)
　　目的：探討三種血清膽紅素水平與糖尿病腎病（Diabetic kidney disease, DKD）發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)，分析相關(guān)影響因素，為DKD的預(yù)防及控制提供

22、科學(xué)依據(jù)。
　　方法：我們選擇東風(fēng)-同濟(jì)隊(duì)列2008年血清膽紅素、肌酐測量有效的糖尿病患者，在排除患惡性疾病、肝臟疾病的對象及2013未檢測肌酐或基線估計(jì)的腎小球?yàn)V過率（estimated glomerular filtration rate, eGFR）<60 ml min–11.73 m–2的對象后，共2,958人納入分析。相關(guān)指標(biāo)檢測、糖尿病患者的確認(rèn)及信息收集見第1部分。研究終點(diǎn)定義為在5年隨訪期間eGFR下降≥30%，出

23、現(xiàn)此結(jié)局的對象被視為發(fā)生DKD。采用廣義線性模型計(jì)算相對危險(xiǎn)度（relative risk, RR）及其95%CI。
　　結(jié)果：在5年的隨訪期中，2,958例糖尿病患者中有330個(gè)eGFR下降超過30%，發(fā)生率約為11.5%。在調(diào)整了性別、年齡、腹型肥胖、教育水平、吸煙、飲酒、運(yùn)動(dòng)、收縮壓、甘油三酯、高密度脂蛋白、降壓藥物使用、降脂藥物使用、肝功能、空腹血糖，降糖藥物使用及糖尿病病程后，血清總膽紅素水平第二和最大三分位數(shù)與最小三分

24、位數(shù)相比，RR（95%CI）分別為0.83（0.64-1.09），0.75（0.56-0.99），P trend=0.04。在間接膽紅素中，我們觀察到了類似關(guān)聯(lián)：在完全校正模型中，與最低三分位個(gè)體比較，第2三分位和最大三分位個(gè)體發(fā)生DKD的RR（95%CI）分別為0.74（0.57-0.97）和0.75（0.57-0.98），P trend=0.04。但是，直接膽紅素水平與DKD發(fā)生的關(guān)聯(lián)沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。吸煙和總膽紅素及間接膽紅素在DK