冠心病患者红细胞胰岛素酶活性与胰岛素受体检测及其意义

中华心血管病杂志 1998年第5期第26卷 *临床研究*

作者：李晨钟　张素华　邱鸿鑫　王春晖

单位：400016 重庆医科大学临床学院内一科

　　关键词： 冠状动脉疾病；胰岛素酶；受体，胰岛素；胰岛素抵抗

　　【摘要】　目的　为探讨冠心病患者的胰岛素抵抗(IR)与其红细胞胰岛素酶活性(EIA)及红细胞胰岛素受体(EIR)的关系。方法　检测54例冠心病患者及30例健康人的EIA、EIR及相关指标，并计算胰岛素敏感性指数(ISI)。结果　冠心病患者的EIA、空腹血浆胰岛素水平(FINS)、血浆总胆固醇(TC)、血浆甘油三酯(TG)及低密度脂蛋白(LDL)水平显著高于正常对照组(P＜0.01)，而低亲和力EIR位点数、ISI、血浆高密度脂蛋白胆固醇组分2(HDL₂)显著低于正常对照组(P＜0.01)。伴非胰岛素依赖型糖尿病及高血压的冠心病患者与不伴这些疾病的冠心病患者相比，前者的EIA、FINS高于后者，而ISI低于后者(P＜0.01或P＜0.05)。相关分析表明，冠心病患者的EIA与FINS、TG显著正相关，与低亲和力EIR位点数及ISI呈显著负相关，患者的低亲和力EIR位点数与FINS及TG呈负相关。结论　(1)冠心病患者存在胰岛素抵抗；(2)冠心病患者的胰岛素抵抗可能与其胰岛素酶活性及胰岛素受体活性异常有关；(3)红细胞胰岛素酶活性和红细胞胰岛素受体也许可以一定程度地反映机体的胰岛素敏感性。

　　Significance of determination of insulinase activity and insulin receptor of erythrocytes in patients with coronary artery disease　Li Chenzhong, Zhang Suhua, Qiu Hongxin, et al. Department of Internal Medicine, College of Clinical Medicine, Chongqing University of Medical Sciences, Chongqing 400016

　　【Abstract】 Objective　To investigate the relationship among insulin resistance (IR), insulinase activity of erythrocytes (EIA) and insulin receptor of erythrocytes (EIR) in patients with coronary artery disease (CAD).Methods　EIA, EIR and related indices were determined and insulin sensitivity index (ISI) was calculated in 54 CAD patients.Results　In CAD patients, EIA, fasting plasma insulin (FINS), plasma total cholesterol (TC), plasma triglycerides (TG) and low density lipoprotein (LDL) level were higher and low-affinity EIR, ISI and high density lipoprotein subclass 2 (HDL₂) were lower than those in healthy controls. Moreover, in the CAD patients with non-insulin-dependent diabetes mellitus (NIDDM) and essential hypertension (EH), EIA, FINS were increased, and ISI were decreased as compared with the CAD patients without EH and NIDDM. Correlation analysis showed that EIA was positively correlated with FINS and TG and inversely correlated with low-affinity EIR and ISI in CAD patients. In CAD patients, low-affinity EIR was inversely correlated with FINS and TG. Conclusions　(1) The CAD patients have IR; (2)The abnormal insulinase activity and insulin receptor may play a role in the onset of IR in CAD patients; (3) EIA and EIR may be used to estimate the insulin sensitivity.

　　【Key words】　coronary disease　　insulinase　　receptors, insulin　　insulin resistance

　　胰岛素酶(insulinase)和胰岛素受体分别与胰岛素的代谢和胰岛素生理效应的发挥密切相关。研究表明，胰岛素酶活性异常与胰岛素受体异常均可能导致胰岛素抵抗(IR)^［1，2］，而IR在冠心病的发生、发展中起着重要的作用^［3］。但目前国内外较少有关此方面的报道。为探讨冠心病患者的IR与胰岛素酶活性及胰岛素受体的关系，我们对冠心病患者的红细胞胰岛素酶活性(EIA)及红细胞胰岛素受体(EIR)进行了检测，同时计算他们的胰岛素敏感性指数(ISI)^［4］。

材料和方法

　　一、研究对象

　　1.正常对照组：30例(男13例，女17例)，年龄49.2±9.2岁，体重指数22.6±2.4kg/m²，均为参加体检的健康志愿者。所有受试者均无心血管疾病史，心电图、超声心动图、血压、血脂、空腹及餐后2小时血糖均未发现异常，且均无高血压、糖尿病家族史。

　　2.冠心病组：共54例，男30例，女24例，年龄57.2±12.1岁，体重指数23.7±2.6kg/m²，病程0.5～14年(中位数7年)，其中陈旧性心肌梗塞患者35例，心绞痛型19例，后者均有较典型的心绞痛史且均经SPECT心肌灌注显像证实有心肌缺血。患者均服用转换酶抑制剂(ACEI)和(或)钙拮抗剂或β受体阻滞剂治疗。分为2个亚组：冠心病I组：为不伴非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)及无高血压的冠心病患者，共32例(男19例，女13例)；冠心病II组：为伴NIDDM及高血压的冠心病患者，共22例(男11例，女11例)。NIDDM和高血压均按WHO标准确诊，病程分别为0.5～8年和1～12年，部分患者使用口服降血糖药治疗，未使用胰岛素或至少停药2个月以上。参见附表。

　　二、测定方法

　　受试者受试前1天停用ACEI、口服降血糖药，心绞痛患者约48小时内应无心绞痛发作。并且禁食12小时以上，于次日晨抽取肘静脉血6ml，放于肝素抗凝管，迅速离心，血浆用于血糖、血脂及血浆胰岛素测定，红细胞用来制备红细胞悬液^［5］。取约0.5ml红细胞悬液制备成红细胞溶血上清用于EIA测定^［6］，其余的红细胞悬液用于EIR测定。

　　EIA测定：采用放射酶分析法^［6］。该方法的批间变异系数和批内变异系数分别为3.3%和3.0%^［7］。反应液包括：红细胞溶血上清液，A₁₄-¹²⁵I单碘猪胰岛素(比放射性强度4.4×10⁷～6.7×10⁷Gbq/mol，由成都华西糖尿病科技开发研究所提供，高纯度猪胰岛素为丹麦NOVO公司产品)，人白蛋白，碘乙酰胺和Hcl-Tris缓冲液。37℃振荡温育25分钟后，加入等量5%三氯醋酸终止反应，取上清液用γ计数仪测定三氯醋酸可溶性片段的放射性计数，并按公式计算胰岛素酶的比活性^［7］，单位为酶活性单位/毫克蛋白质(U/mgPr)。1单位定义为1秒中内催化1μU胰岛素降解的胰岛素酶的量。

　　EIR测定：采用全血细胞胰岛素受体放射分析试剂盒(成都华西糖尿病科技开发研究所提供)。试剂盒的最大特异性结合率约为25%。以A₁₄-¹²⁵I单碘猪胰岛素为标记物，计算出结合/游离比值以及结合胰岛素总量(mol/L)。根据绘出的Scatchard曲线求出红细胞的高亲和力、低亲和力胰岛素结合位点数及其亲和常数，并计算出每个红细胞的胰岛素受体位点数^［5］。

　　血浆胰岛素测定：采用双抗体放射免疫分析法，血糖测定采用葡萄糖氧化酶法(均由卫生部上海生物制品研究所提供试剂盒)，血浆甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL)及其组分2(HDL₂)采用液相酶法测定 (宁波东瓯生物技术公司提供试剂盒)，HDL₃按HDL₃=HDL-HDL₂计算，低密度脂蛋白(LDL)按Friedwald公式计算，蛋白质浓度采用Folin-酚法测定。ISI为空腹血糖(FPG)与空腹血浆胰岛素(FINS)乘积的倒数，因该指数呈偏态分布，故取自然对数^［4］。

　　三、统计学处理

　　数据均以±s表示。采用完全随机设计方差分析，各组间比较采用Newman-Keuls检验，相关分析采用直线回归分析。

结果

　　一、正常对照组和冠心病组EIA和EIR测定结果，见附表。

　　由附表可见，与正常对照组相比，两组冠心病患者的EIA、FINS、TC、TG及LDL显著升高，而低亲和力EIR、HDL₂及ISI显著降低。同时，冠心病II组患者的收缩压、舒张压及FPG显著高于正常对照。此外，冠心病II组患者与冠心病I组患者相比，前者的EIA、FINS高于后者，而ISI低于后者。但两组患者间的两类EIR位点数均无差异。

　　二、分别以EIA和EIR为应变量，以附表中的各指标为自变量作直线回归分析

　　结果发现，EIA在正常对照组与FINS、TG及体重指数呈显著正相关(r=0.60,0.47,0.51,P＜0.01)，而与ISI、低亲和力EIR及HDL呈显著负相关(r=-0.48,-0.40,-0.53,P＜0.01或0.05)。在正常人组，低亲和力EIR均与FINS、ISI和TG呈负相关(r=-0.49,-0.57,-0.44,P＜0.01或0.05)。在冠心病患者EIA与FINS及TG呈显著正相关(r=0.62,0.49,P＜0.01或0.05)，而与ISI、低亲和力EIR显著负相关(r=-0.62,-0.59,P＜0.01)；低亲和力EIR与FINS和TG呈显著负相关(r=-0.59,-0.46,P＜0.01或0.05)。其余指标均无显著相关。

附表　冠心病患者及正常对照的各项指标的比较(x±s)

　　注：1mmHg=0.133kPa;与正常对照比较，^*P＜0.05，^**P＜0.01；与冠心病Ⅰ组比较，^△P＜0.05，^△△P＜0.01；ISI为自然对数值，EIR单位为(个/红细胞)

讨论

　　胰岛素酶广泛分布于多种组织，对胰岛素具有特异的高度催化活性，其活性基本上决定了细胞水平胰岛素降解的速度^［8］。胰岛素受体是一种复杂的跨膜糖蛋白，按与胰岛素的亲和力高低可分为低亲和力受体和高亲和力受体两类，前者因更能反映胰岛素受体的活性强度和储备能力，重要性超过后者^［9］。由于胰岛素酶主要以降解胰岛素-胰岛素受体复合物的方式降解胰岛素，而且胰岛素受体的数目与胰岛素酶活性密切相关^［8］，因此国外大多同时测定胰岛素酶活性及胰岛素受体，其中以EIA和EIR研究最为深入。红细胞虽不是胰岛素的靶细胞，但红细胞胰岛素酶和胰岛素受体的性质、功能与靶细胞相同，数量增减与靶细胞呈一致关系^［8，10］，因此EIA和EIR基本上可反映靶细胞的胰岛素酶活性和胰岛素受体活性状态。

　　胰岛素抵抗与冠心病的密切关系已被大多数学者所认同^［3］。我们的结果显示，两组冠心病患者与正常对照相比，前者的ISI低于后者，FINS则高于后者，表明冠心病患者存在IR，并支持这些指标均可以一定程度地反映机体的胰岛素敏感性^［4］。在本研究中，两组冠心病患者的EIA和低亲和力EIR位点数分别显著高于和低于正常对照，以冠心病II组尤为显著，提示患者体内的胰岛素降解速度过快和胰岛素受体位点数下降。有研究显示，胰岛素降解过快是IR发生的原因之一，这是由于内化(internalize)入细胞的胰岛素降解过快，将导致胰岛素量不足，并刺激胰岛β细胞分泌更多的胰岛素进行代偿，从而引起IR和高胰岛素血症^［7］。对NIDDM等具有IR的疾病的研究结果也支持这一观点^［1，6］。本组的相关分析也表明，正常对照和冠心病患者的EIA、低亲和力EIR和FINS显著相关。因此，我们推测，冠心病患者的IR与其胰岛素降解异常和胰岛素受体数目异常均有关。对冠心病患者检测这两个指标，可以一定程度地反映他们的胰岛素敏感性。但冠心病患者EIA和EIR异常的原因目前尚不清楚，有待今后的研究。

　　本组资料还发现，冠心病II组患者与冠心病I组患者相比，前者的EIA、FINS显著高于冠心病II组患者，而低亲和力EIR和ISI显著低于后者，提示冠心病II组患者的IR重于冠心病I组患者。其原因可能与冠心病II组患者罹患的三种疾病均有相同的发病基础——IR^［3］，且存在某种相加效应有关。此外，本研究患者受试前仅停药1天，其胰岛素的测定可能受到一定干扰，故两组冠心病患者的FINS差异尚不能排除药物的影响，这些不足有待在今后的研究中克服。

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　　本课题由重庆市科委应用基础基金资助(No：97-175)

(收稿：1997-12-30　　修回：1998-06-03)