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左就娌富
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1 969 中南大学学报 ( 医学版 ) J Cent South Univ (Med Sci) 2016, 41(9) DOI: /j.issn 多囊卵巢综合征患者血清 betatrophin 水平升高及其影响因素宋淑敏, 王佳, 郭成慧, 蒋铁建 ( 中南大学湘雅医院内分泌科, 长沙 ) [ 摘要 ] 目的 : 探讨多囊卵巢综合征患者血清 betatrophin 水平及其影响因素方法 : 收集多囊卵巢综合征患者 100 例为多囊卵巢综合征组 (PCOS 组 ), 另收集年龄匹配的健康妇女 40 例作为健康对照组 (NC 组 ) 检测受试者基本临床及实验室指标, 并采用酶联免疫吸附法测定 betatrophin 水平, 采用 SPSS19.0 分析数据结果 :PCOS 组血清 betatrophin 高于 NC 组 (P<0.05) PCOS 组血清 betatrophin 水平和年龄总体胰岛素敏感性指数正相关, 与体质量指数空腹胰岛素胰岛素抵抗指数 β 细胞功能指数负相关, 经多重线性逐步回归分析, 年龄及腰臀比是血清 betatrophin 的独立影响因素 ;NC 组无此相关性高 betatrophin 浓度受试者发生多囊卵巢综合征的概率更高结论 : 多囊卵巢综合征患者血清 betatrophin 水平升高, 但与胰岛素抵抗未见相关, 年龄及腰臀比是其独立影响因素 [ 关键词 ] 多囊卵巢综合征 ; 胰岛素抵抗 ;betatrophin Elevated serum levels of betatrophin in patients with polycystic ovary syndrome and the influential factors SONG Shumin, WANG Jia, GUO Chenghui, JIANG Tiejian (Department of Endocrinology, Xiangya Hospital, Central South University, Changsha , China) ABSTRACT Objective: To determine serum levels of betatrophin in patients with polycystic ovary syndrome (PCOS) and the influential factors. Methods: A total of 100 PCOS patients were enrolled randomly as a PCOS group, and 40 agematched healthy women were recruited as a normal control (NC) group. Primary clinical or biochemical parameters of the subjects were detected. The results were analyzed by SPSS Results: Serum betatrophin levels were elevated in the PCOS group compared with the NC group. Serum betatrophin levels were positively correlated with age and Whole Body Insulin Sensitivity Index (WBISI),and negatively correlated with body mass index, fasting insulin(fins), homeostatic model assessment insulin resistance (HOMA-IR) and homeostatic model assessment β cell 收稿日期 (Date of reception): 第一作者 (First author): 宋淑敏, @qq.com 通信作者 (Corresponding author): 蒋铁建, jiangtj@tom.com 基金项目 (Foundation item): 湖南省自然科学基金 (13JJ6011); 湖南省科技厅计划项目 (2010FJ4243) This work was supported by the Natural Science Foundation of Hunan Province (13JJ6011) and Project of Hunan Provincial Science and Technology Department (2010FJ4243), P. R. China.

2 970 中南大学学报 ( 医学版 ), 2016, 41(9) function (HOMA-β). Multiple linear stepwise regression analysis showed that age and waist hip ratio (WHR) were independent influential factors for the level of betatrophin. PCOS was more likely to occur in women with higher betatrophin levels. Conclusion: Serum betatrophin levels increase in women with PCOS and they are independently associated with age and WHR. There is no significant correlation between betatrophin and insulin resistance or insulin levels. KEY WORDS polycystic ovary syndrome; insulin resistance; betatrophin 多囊卵巢综合征 (polycystic ovary syndrome, PCOS) 是一种常见的育龄期妇女生殖内分泌疾病, 其中 40%~70% 的 PCOS 患者存在胰岛素抵抗, 并且往往伴随高胰岛素血症 [1-2] Betatrophin 是一种多功能分泌蛋白, 曾先后被命名为肝癌基因相关蛋白 (TD26) 肝及脂肪细胞再投喂诱导因子 (refeeding induced in fat and liver,rifl) 脂蛋白酯酶抑制因子(lipasin) 血管生成素样蛋白 8(angiopoietin-like protein 8, ANGPLT8) [3-5] [6] 2013 年 Yi 等的研究报道称 : 胰岛素抵抗状态可以诱导小鼠 betatrophin 分泌增加, 进而特异性刺激 β 细胞增殖改善 β 细胞功能促进胰岛素 [7-8] 分泌然而其他研究结果却提示 betatrophin 不具备调控 β 细胞增殖的能力在 2 型糖尿病肥胖妊娠等胰岛素抵抗人群中的临床研究结果也不统一胰岛素抵抗指数 (homeostatic model assessment insulin resistance,homa-ir) 及其他代谢相关的生物指标与 betatrophin 之间的相关性在不同的报道中也存在争议目前国内鲜见 PCOS 人群血清 betatrophin 水平的研究报道, 因此, 本研究通过检测 PCOS 患者血清 betatrophin 水平并分析其影响因素, 来探讨 betatrophin 与 PCOS 的关系 1 对象与方法 1.1 对象本研究受试者分为 PCOS 组和正常对照组 (NC 组 ) PCOS 组受试者 100 例, 来自 2015 年 7 月至 2016 年 1 月期间于湘雅医院内分泌科门诊就诊的 PCOS 患者, 均符合 2003 年鹿特丹诊断标准 [9] NC 组 40 例, 来自同期于湘雅医院体检中心体检的健康女性, 年龄与 PCOS 组相匹配研究获得中南大学湘雅医院伦理委员会批准, 所有受试者经口头知情同意后入组 PCOS 组纳入标准 ( 至少满足第 1,3 条诊断标准 ):1) 无排卵性月经不调 ( 月经稀发, 周期超过 35 d 或每年超过 3 个月不排卵 ; 闭经, 停经时间超过 3 个以往月经周期或者超过 6 个月 ) 2) 临床表现或生化检查提示高雄激素血症 ( 复发性痤疮多毛雄激素性脱发, 总睾酮或游离睾酮高于实验室参考值, 本研究采用总睾酮测定, 正常值参考区间为 0.084~0.481 mg/l) 3) 超声检查发现典型的卵巢多囊样改变 ( 一侧或双侧卵巢中出现不少于 12 个直径 2~9 mm 的卵泡, 或者在不存在囊肿或者优势卵泡的情况下一侧卵巢体积 >10 ml) NC 组纳入标准 : 具有规律的月经周期 (28~32 d), 没有多毛痤疮雄激素性脱发, 超声下未发现多囊卵巢无伴随疾病及妊娠糖尿病病史排除标准 :1) 年龄 <18 岁或者 >40 岁 ;2) 存在其他引起月经紊乱和 / 或雄激素过多的原因, 如库欣综合征高泌乳素血症先天性肾上腺增生, 或者其他肾上腺疾病, 甲状腺功能异常 ;3) 妊娠期哺乳期 ;4) 急性肝炎肝硬化中重度肝肾功能不全者 ; 5) 有精神病史, 精神药物或酒精滥用者 ;6) 存在任何类型的恶性肿瘤 ;7) 存在急性或者慢性感染, 或者存在自身免疫性疾病者 ;8) 进行二甲双胍治疗或者激素避孕抗雄激素治疗者 (6 个月内 ) 1.2 方法一般指标测量询问病史, 记录年龄身高体质量腰围臀围血压计算体质量指数 (BMI= 身高 / 体质量 ²) 及腰臀比 [(waist hip ratio,whr)= 腰围 / 臀围 ] 生化指标及 betatrophin 测定所有受试者于清晨空腹 ( 禁食至少 12 h) 经肘静脉采血采用全自动生化分析仪检测空腹血糖 (fasting blood glucose,fbs) 肝肾功能血脂等生化指标; 采用离子交换高压液相色谱分析法检测糖化血红蛋白, 化学发光法检测空腹胰岛素 (fasting insulin, FINS) 睾酮黄体生成素卵泡刺激素并取 2 ml 空腹静脉血样于室温下静置 2 h 内以 r/min 离心 10 min, 血清保存于 60 冰箱, 待统一检测

3 多囊卵巢综合征患者血清 betatrophin 水平升高及其影响因素宋淑敏, 等 971 betatrophin PCOS 组受试者抽血后继续行葡萄糖耐量试验, 并于 30,120 min 时间点再次采集静脉血样, 检测两个时间点的血糖 (blood sugar,bs) 和胰岛素 (insulin,ins), 即 BS 30',BS 120',INS 30',INS 120' 采用酶联免疫吸附法(ELISA) 检测 Betatrophin 水平 ( 湖北 EIAab 公司 E11644h 试剂盒 ) 采用稳态胰岛素评价指数 (homeostatic model assessment insulin resistance,homa-ir)=fins FBS/22.5 评价胰岛素抵抗程度 ; 胰岛 β 细胞分泌指数 (homeostatic model assessment β cell function, HOMA-β)=20 FINS/(FBS 3.5) 评价胰岛 β 细胞功能 ; 胰岛素释放曲线下面积 (insulin area under the curve, IAUC)=(FINS+INS 120')/2+INS 30' 评价胰岛素释放水平 ; 总体胰岛素敏感指数 (whole body insulin sensitivity index,wbisi)=10 000/ ( FBS FINS) ( I G) 评价餐后胰岛素敏感性, 其中 I=(FINS+INS 30'+INS 120')/3,G=(FBS+BS 30'+BS 120')/3 1.3 统计学处理采用 SPSS19.0 进行统计分析连续变量符合正态分布的数据资料采取均数 ± 标准差 (x±s) 的形式作统计描述, 否则采取中位数 ( 四分位间距 ) 的形式描述符合正态分布且方差齐的两独立样本之间比较采取两独立样本 t 检验 ; 方差不齐行 t 检验 ; 不符合正态分布的两独立样本之间比较采取秩转换的非参数检验 Manner-Whitney U 检验, 分类变量采用卡方检验两变量间的线性相关分析, 若数据服从双变量正态分采用 Pearson 线性相关分析 ; 否则采用 Spearman 相关分析多变量间的相关性分析, 采用多元逐步回归分析 (α 入 =0.05,α 出 =0.10) P<0.05 表示差异有统计学意义 2 结果 2.1 临床及实验室结果比较 PCOS 组患者 BMI, WHR, 收缩压 (systolic pressure, SBP), 舒张压 (diastolic pressure,dbp),fbs, FINS, 谷丙转氨酶 (alanine aminotransferase,alt), 三酰甘油 (triglyceride,tg), 总胆固醇 (total cholesterol, TC), 低密度脂蛋白 (low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C),HOMA-IR,HOMA-β,betatrophin 水平均明显高于 NC 组, 经校正 BMI 后,WHR,DBP,FINS, HOMA-IR,HOMA-β,betatrophin 水平组间差异仍具有统计学意义 (P<0.05; 表 1, 图 1) 根据 BMI 将 PCOS 组分为两组 :A 组 (n=48) 为体质量正常组,BMI<25 kg/m 2 ;B 组 (n=52) 为超重或肥胖组,BMI 25 kg/m 2 两组间年龄比较, 差异无统计学意义 (P=0.37) A 组 betatrophin 水平明显高于 B 组 (P=0.006; 图 1) 表 1 PCOS 组和 NC 组临床指标的比较 Table 1 Comparison of the laboratory characteristics between the PCOS group and the NC group 变量 n 年龄 / 岁 BMI/(kg/m²) WHR SBP/mmHg DBP/mmHg PCOS 组 ± (5.0) 0.89± (13.5) 80(12.0) NC 组 ± (4.02) 0.78± (16) 69(8.5) P <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 P 变量 FBS/(mmol/L) FINS/(mU/L) ALT/(U/L) TG/(mmol/L) TC/(mmol/L) PCOS 组 5.28(0.8) 12.10(7.4) 25.20(21.53) 1.46(1.12) 4.65±1.05 NC 组 4.91(0.43) 5.45(2.83) 13.90(6.50) 0.88(0.44) 4.49±0.91 P <0.001 <0.001 < P 变量 LDL-C(mmol/L) HOMA-IR HOMA-β Betatrophin/(pg/mL) PCOS 组 2.72± (2.04) (89.11) (177.42) NC 组 2.39± (0.62) 81.67(35.22) (119.93) P <0.001 <0.001 <0.001 P P 值表示校正 BMI 之后的 P 值

4 972 中南大学学报 ( 医学版 ), 2016, 41(9) betatrophin/(pg/ml) PCOS 组 NC 组 A 组 B 组图 1 各组血清 betatrophin 水平比较 Figure 1 Comparision of betatrophin levels between the PCOS group and the NC group or the A group (BMI<25 kg/m 2 ) and the B group (BMI 25 kg/m 2 ) 2.2 Betatrophin 水平与各指标的相关性分析经简单线性相关分析,PCOS 组患者血清 betatrophin 水平与年龄 (r=0.226,p=0.024) WBISI (r=0.229,p=0.022) 呈正相关, 与 BMI (r= 0.25, P=0.014),FINS (r= 0.306,P=0.002),HOMA-IR (r= 0.29,P=0.004),HOMA-β (r= 0.259,P=0.01) 呈负相关 NC 组各指标间无明显相关性 ( 表 2,3) 经多元线性逐步回归分析,WHR 和年龄为 betatrophin 的独立影响因素 ( 表 4) P<0.05 P<0.05 表 2 Betatrophin 与各临床指标线性相关分析 Table 2 Correlation coefficient between betatrophin levels and clinical parameters betatrophin 变量 PCOS NC r P r P 年龄 BMI WHR SBP DBP FBS FINS HOMA-IR HOMA-β ALT TG TC LDL-C 表 3 Betatrophin 与 PCOS 组其他指标线性相关性分析 Table 3 Correlation coefficient between betatrophin levels and other clinical parameters in the PCOS group 变量中位数 ( 四分与 betatrophin 相关性位间距 ) r P BS120'/(mmol/L) 8.34(3.58) INS120'/(mU/L) 90.60(92.50) WBISI 57.32(44.55) IAUC/(mU/L) (103.05) T/(mg/L) 0.4(0.2) LH/FSH 1.48(1.52) HbA1c/% 5.50(0.45) 表 4 PCOS 组 betatrophin 与各主要临床指标的多元线性逐步回归分析结果 Table 4 Effects of clinical parameters on betatrophin levels using the multiple linear stepwise regression analysis 变量 b b' P 常量 WHR 年龄 Betatrophin 对 PCOS 诊断的参考价值将 betatrophin 按照四分位数转换为分类变量, 经卡方检验, 处于 betatrophin 最高四分位的受试者发生 PCOS 的概率明显高于处于最低四分位的受试者 (OR=6.353,95%CI:2.000~20.179,P<0.01) 制作 betatrophin 的 ROC 曲线 ( 图 2), 并于约登指数 ( 约登指数 = 敏感性 + 特异性 1) 最高处取得最佳诊断临界值点为 (pg/mL),AUC 为 0.706(95%CI: 0.606~0.807,P<0.001) 敏感性特异性图 2 Betatrophin 的 ROC 曲线 Figure 2 ROC curve of betatrophin

5 多囊卵巢综合征患者血清 betatrophin 水平升高及其影响因素宋淑敏, 等讨论在本研究中,PCOS 患者血清 betatrophin 浓度明显高于健康对照组 PCOS 组 betatrophin 浓度与 FINS, HOMA-IR 及 HOMA-β 负相关, 与 WBISI 正相关, 与餐后胰岛素及胰岛素分泌 AUC 不相关, 但在多重线性逐步回归分析中与上述指标均不相关表明 PCOS 患者胰岛素抵抗与血清 betatrophin 水平不存在独立相关性,betatrophin 与胰岛素分泌水平也不存在独立相关性因此推测,betatrophin 可能仅仅是一个胰岛素敏感性指标, 而不是对胰岛素抵抗的代偿性反应 [10] 指标近期有研究报道血清 betatrophin 水平和 C 反 [1] 应蛋白浓度正相关也有研究提出高敏 C 反应蛋白和游离睾酮是血清 betatrophin 水平的独立影响因素而本研究结果显示总体睾酮水平与 betatrophin 水平不相关, 与前期研究结果并不一致, 这可能与人口种族差异及本次样本量较小有关 PCOS 是与胰岛素抵抗高雄激素血症低度慢性炎症相关的代谢疾病, 而 betatrophin 与炎症及激素之间的作用机制未被阐明, 不能排除二者的影响曾经认为 betatrophin 可以通过抑制脂蛋白酯酶来降低 TG 的清除率, 也可以通过调控餐后 TG 脂肪酸向脂肪组织的转运来调节脂代谢 [4] 然而以人为受试者的研究结果并不统一, 在不同研究中 betatrophin 水平表现出与低密度脂蛋白胆固醇 TG 正相关 [10], 或者完全相反的结果 [11-12] 在本研究中,PCOS 患者和 NC 组相比,TG, 低密度脂蛋白及 TC 水平更高, 但三者水平与 betatrophin 均不具有相关性对此, 可能有两种原因其一, 在人类,betatrophin 与脂质代谢无关, 它并不介入人类脂质代谢的调节过程其二,PCOS 本身是一种复杂性疾病, 与多种激素脂肪因子炎症因子有关, 牵涉到许多信号转导通路和受体, 在内环境中发生的许多代偿性反应掩盖了 betatrophin 与脂质代谢之间的相关性 Betatrophin 主要由肝及脂肪组织表达, 故 betatrophin 水平可能与脂肪量有关, 其浓度在超重 [11, 13-14] 或肥胖人群中会上升然而在既往研究中 betatrophin 与肥胖或超重的关系并不统一本研究结果显示 : 在 PCOS 患者中, 正常体质量者其血清 betatrophin 水平较超重及肥胖者更高,betatrophin 和 BMI 负相关, 多重线性逐步回归分析显示 WHR 是 betatrophin 的负相关独立影响因素这些结果提示血清 betatrophin 水平和脂肪量负相关这一现象也许可以从 betatrophin 的来源来解释在人类, 肝脏是分泌 betatrophin 的主要场所,betatrophin 在脂肪中的生成量可能微乎其微而随着 BMI 及 WHR 增加, 肝脏的脂质堆积增多, 可能已经影响到肝细胞的分泌功能, 因此 betatrophin 水平下降当然, 也有可能存在其他未知的 betatrophin 来源对实验结果造成影响另外, 年龄与 betatrophin 呈正相关其原因可能是随着年龄增长,β 细胞增殖率下降的同时 β 细胞对葡萄糖诱导的细胞凋亡的敏感度增加, 导致胰岛 β 细胞功能及质量的下降, 机体通过代偿机制使 betatrophin 水平升高以期恢复胰岛 β 细胞功能 [15-16] 在本研究中, 处于 betatrophin 最高四分位的受试者与处于最低四分位的受试者相比, 发生 PCOS 的概率更高而通过 ROC 曲线分析可知,AUC 处于 0.7~0.9 之间, 因此, 血清 betatrophin 高水平对于 PCOS 可能有一定的辅助诊断价值本研究存在样本量相对较小及 PCOS 组患者糖耐量不一可能对 betatrophin 水平造成不同影响等局限性综上所述,betatrophin 水平与糖脂代谢之间的关系尚不确定在本研究中,PCOS 患者血清 betatrophin 水平较正常对照组高 ; 但血清 betatrophin 水平与胰岛素抵抗未见相关, 年龄及 WHR 是影响 betatrophin 水平的独立因素参考文献 [1] Calan M, Yilmaz O, Kume T, et al. Elevated circulating levels of betatrophin are associated with polycystic ovary syndrome[ J]. Endocrine, 2016, 53(1): [2] Lakkakula BV, Thangavelu M, Godla UR. Genetic variants associated with insulin signaling and glucose homeostasis in the pathogenesis of insulin resistance in polycystic ovary syndrome: a systematic review[ J]. J Assist Reprod Genet, 2013, 30(7): [3] Ren G, Kim J Y, Smas C M. Identification of RIFL, a novel adipocyteenriched insulin target gene with a role in lipid metabolism[ J]. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2012, 303(3): E334-E351. [4] Zhang R. Lipasin, a novel nutritionally-regulated liver-enriched factor that regulates serum triglyceride levels[ J]. Biochem Biophys Res Commun, 2012, 424(4): [5] Quagliarini F, Wang Y, Kozlitina J, et al. Atypical angiopoietin-like protein that regulates ANGPTL3[ J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2012, 109(48): [6] Yi P, Park JS, Melton DA. Betatrophin: a hormone that controls pancreatic beta cell proliferation[ J]. Cell, 2013, 153(4): [7] Wang Y, Quagliarini F, Gusarova V, et al. Mice lacking ANGPTL8 (Betatrophin) manifest disrupted triglyceride metabolism without impaired glucose homeostasis[ J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2013, 110(40): [8] Gusarova V, Alexa C A, Na E, et al. ANGPTL8/betatrophin does not

6 974 中南大学学报 ( 医学版 ), 2016, 41(9) control pancreatic beta cell expansion[ J]. Cell, 2014, 159(3): [9] The Rotterdam ESHRE/ASRM-Sponsored PCOS Consensus Workshop Group. Revised 2003 consensus on diagnostic criteria and long-term health risks related to polycystic ovary syndrome (PCOS) [ J]. Hum Reprod, 2004, 19(1): [10] Abu-Farha M, Abubaker J, Al-Khairi I, et al. Circulating angiopoietinlike protein 8 (betatrophin) association with HsCRP and metabolic syndrome[ J]. Cardiovasc Diabetol, 2016, 15(1): 25. [11] Chen X, Lu P, He W, et al. Circulating betatrophin levels are increased in patients with type 2 diabetes and associated with insulin resistance[ J]. J Clin Endocrinol Metab, 2015, 100(1): E96-E100. [12] Gomez-Ambrosi J, Pascual E, Catalan V, et al. Circulating betatrophin concentrations are decreased in human obesity and type 2 diabetes[ J]. J Clin Endocrinol Metab, 2014, 99(10): E2004-E2009. [13] Abu-Farha M, Abubaker J, Al-Khairi I, et al. Higher plasma betatrophin/angptl8 level in Type 2 Diabetes subjects does not correlate with blood glucose or insulin resistance[ J]. Sci Rep, 2015, 5: [14] Barja-Fernandez S, Folgueira C, Seoane LM, et al. Circulating betatrophin levels are increased in anorexia and decreased in morbidly obese women[ J]. J Clin Endocrinol Metab, 2015, 100(9): E1188-E1196. [15] Kushner JA. The role of aging upon beta cell turnover[ J]. J Clin Invest, 2013, 123(3): [16] Maedler K, Schumann D M, Schulthess F, et al. Aging correlates with decreased beta-cell proliferative capacity and enhanced sensitivity to apoptosis: a potential role for Fas and pancreatic duodenal homeobox-1[ J]. Diabetes, 2006, 55(9): ( 本文编辑陈丽文 ) 本文引用 : 宋淑敏, 王佳, 郭成慧, 蒋铁建. 多囊卵巢综合征患者血清 betatrophin 水平升高及其影响因素 [ J]. 中南大学学报 : 医学版, 2016, 41(9): DOI: /j.issn Cite this article as: SONG Shumin, WANG Jia, GUO Chenghui, JIANG Tiejian. Elevated serum levels of betatrophin and its influencing factors in patients with polycystic ovary syndrome[ J]. Journal of Central South University. Medical Science, 2016, 41(9): DOI: / j.issn

中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷第 9 期 2015 年 5 月 1339 非酒精性脂肪性肝病 (nonalcoholic fatty liver disease,nafld) 是一种与胰岛素抵抗遗

中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷第 9 期 2015 年 5 月 1339 非酒精性脂肪性肝病 (nonalcoholic fatty liver disease,nafld) 是一种与胰岛素抵抗遗 1338 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷第 9 期 2015 年 5 月九味肝泰胶囊对高脂饮食诱导大鼠非酒精性脂肪肝的治疗作用陈菲 1 2,, 艾国 3, 盛柳青 1, 麻佳蕾 1, 黄正明 1. 金华职业技术学院医学院, 浙江金华