文献解析:2型糖尿病
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2型糖尿病,又名非胰岛素依赖型糖尿病,其特点是人体自身能够产生胰岛素,但细胞无法对其作出反应,使胰岛素的效果大打折扣。在2型糖尿病发病过程中,除多基因遗传以外,肥胖是造成2型糖尿病发生的最主要原因。肥胖引起糖尿病的机制,主要有以下两个论点:1、肥胖以后脂肪细胞增大,导致体内代谢产物增加,使得胰岛素信号转向发生障碍,而产生胰岛素抵抗。2、增大的脂肪细胞吸引巨噬细胞,分泌炎症因子,阻断骨骼肌内胰岛素信号传导,使得胰岛素发生抵抗,而导致糖尿病出现。
英国格拉斯哥皇家医院对253名2型糖尿病患者(年龄53.6岁±7.5岁)进行了一项为期两年的研究(147名干预对照组患者,106名对照组患者),探讨能否通过控制能量食物摄入减轻体重达到缓解糖尿病的作用。受试者接受了为期24个月的体重管理计划,提供825-853kcal/天的液体饮食(奶昔/汤)12-20周,干预组在开始体重管理计划时停止了所有口服抗糖尿病和抗高血压药物而对照组则继续进行常规糖尿病护理。在初始阶段、12和24个月时测量了血浆浓度、ghrelin、GLP-1和PYY的空腹血浆浓度。使用多变量线性回归模型检查潜在预测因子。


实验通过采集所有受试者静脉血,运用MSD多重分析试剂盒,使用电化学发光检测技术同时检测激素(fasting leptin,ghrelin,GLP-1,PYY)水平。与传统的ELISA平台相比,MSD分析结果与单路免疫分析更为直接且更全面。
对于所有参与者,平均体重变化如图1所示,体重的个体变化如图2所示。干预组与对照组体重无显著差异(p=0.470),但初始阶段至12、24个月体重变化差异极显著(p<0.001)。


全饮食替代和食物重新引入后,干预组(n=128)5个月平均体重(SD)体重变化为14.4±6.8kg/14.3±6.0%(p<0.001)。5至12个月的体重恢复(n=123)为3.4±4.7kg/4.1±5.6%(p<0.001),5个月为6.4±5.8kg/7.7±6.8%(p<0.001),分别占最初体重下降的24%和44%。总体而言,干预组12个月时的减重10.1±8.0kg/10.0±7.6%(p<0.001),平均体重恢复率为2.6±5.1kg/3.1±5.6%(p<0.001)。在第1年到第2年之间。对照组参与者平均在12个月损失1.1±3.6kg/1.1±3.7%(p=0.003),在24个月损失2.1±5.2kg/2.1±5.0%(p<0.001)。在干预亚组中,5个月时体重减轻与leptin(p<0.001)和GLP-1(p<0.001)显著降低及ghrelin(p=0.002)显著增加相关,但PYY保持相似(p=0.098)。在对照亚组中,5 个月时leptin浓度降低(p=0.009),并伴有适度的体重减轻。
饮食诱导的体重减轻期间ghrelin的升高是随访期间体重反弹的预测指标,并且随着时间的推移,其浓度持续升高,这表明体重恢复的代偿能力很小但很显著,减轻ghrelin的影响可以改善WLM。


ghrelin是已知唯一增加食物摄入量的肠道激素,并与主观饥饿感相关。ghrelin通过激活下丘脑弓核内的神经元来刺激食物摄入,这些神经元共同表达刺刺激AGRP和NPY,两者都是强大的刺激食欲的肽。在该项项研究中,干预组减重10%后,fasting ghrelin增加了40%,即使在体重恢复的情况下,这种增加也持续到 24个月。在对照组,初始期至24个月之间的适度体重下降导致ghrelin水平与干预组的水平匹配,表明ghrelin对甚至小的减肥也有高度的反应。虽然使用二甲双胍等抗糖尿病药物已被证明可以增加fasting ghrelin浓度,但没有证据表明这有显著影响,特别是在对照组,抗糖尿病药物处方在初始期到12个月之间略有增加。ghrelin对体重变化比饱腹肽更敏感,饱腹肽在干预参与者中减少,但在对照组中增加。循环ghrelin增加的影响已经确定,患有和无肥胖的 健康人以及癌症和食欲不振患者的食欲和食物摄入量显著增加。
尽管在维持能量稳态方面发挥了重要作用,但没有发现证据表明减肥后饱腹激素的变化会导致体重恢复,但有几种可能的解释:在减轻体重的状态下,大脑对饥饿信号比饱腹感更敏感,而饱腹感是由几种食欲激素的累积作用引起的,这使得GLP-1、PYY和ghrelin不太可能具有特殊的预测性。此外,本次研究分析仅限于禁食期,尽管饭后饱腹感激素的影响最大。但空腹测量可能在预测治疗结果方面有价值,有证据表明空腹和餐后食欲激素呈正相 关,特别是对ghrelin。尽管缺乏证据表明GLP-1和PYY会导致体重的恢复,但干预组和对照参与者之间有明显的差异。对照组的GLP-1显著增加,而干预组的12个月和24个月时显著降低。在12个月时在干预参与者中观察到的PYY减少并没有达到统 计学意义,但与GLP-1一样,有迹象表明在5个月时的变化会更大。GLP-1和PYY浓度通常在节食减肥后降低,但有时不变。血液中的激素水平不一定反映到达大脑神经元的浓度或其生理活动,如ghrelin,需要一种活跃的运输机制来进入大脑,这可能会受到其他因素的影响。
体重恢复是多因素的,从学术角度来看,关于食物摄入的“自愿选择”与“生物决定论”的争论很有趣,但在实践中,行为是由生物学、环境和心理社会因素之间的相互作用产生的,体重恢复不应被视为不可避免的,而行为干预可能会受制于个人已知有利于改变食欲的习惯或认知。由于餐后胰岛素和葡萄糖释放,碳水化合物似乎是抑制ghrelin最有效的因素,而脂肪对其影响较弱,高蛋白餐通过介导饱腹感肽增加更可能有助于减轻餐后ghrelin的升高。人们按体重或体积消费食物,所以建议个人加入更多的低能量食物如汤,蔬菜,水果,豆类,以减少饥饿感和能量摄入。另外,体育活动作为一个独立的减肥干预措施是无效的。
这项研究有几个局限性。仅仅研究了参与食欲调节的“核心参与者”,这是一项探索性分析,该研究并不是旨在研究WLM与食欲激素变化之间的关系。血液样本没有使用蛋白酶或DPP-IV抑制剂治疗,这在理想条件下可能有益,尽管有证据表明添加阿丙氨酸或DPP-IV抑制剂对获得总GLP-1和总PYY的检测量并不那么重要。
尽管有专家的临床指导方针和大量的药物治疗,2型糖尿病大大降低了预期寿命,并且伴随超重和肥胖使得发病率日益增加,这已经成为西方社会的常态。DiRECT实验中结果提示:在64%成功减重10kg的受试者中,患病时间<6年的2型糖尿病是可逆的,但缓解的临床效果几乎完全取决于控制饮食来达到减肥的效果,然而大多数人随着时间的推移逐渐恢复体重,长期减肥是肥胖管理中最难解决的问题。



展望

饮食诱导的减肥后体重恢复被认为具有强大的生物基础,而调节食欲的机制似乎有明显的生理差异,这取决于一个人是处于正常体重还是保持减肥。食物摄入的稳态控制主要发生在下丘脑的弓形核内,这是由来自胃肠道的激素信号的整合引起的。ghrelin、GLP-1、PYY和脂肪组织。在Sumithran等人的一项具有里程碑意义的试验中报道说,饮食诱导的14%的体重减轻与ghrelin的显著增加和促进饱腹感的GLP-1,PYY的减少有关。很明显,食欲是饮食的强大生物驱动因素,但食欲相关激素的变化是否仅仅是减肥的结果,还是体重降低的补偿性反应,需要在大样本量的研究中进行进一步的探讨。

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基因水平:PCR Array
蛋白水平:MSD、Luminex、CBA、Antibody Array、ELISA
细胞水平:磁珠分选、流式细胞分析
组织水平:多重免疫组化、病理分析

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