ω—3多不饱和脂肪酸对吸烟男性2型糖尿病患者内皮功能影响的研究

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  [摘要] 目的 探討ω-3多不饱和脂肪酸(ω-3 PUFA)对吸烟男性2型糖尿病(T2DM)患者内皮功能影响。 方法 将60例吸烟男性T2DM患者按随机原则分为A、B两组,每组30例。采取2个阶段交叉实验设计,每阶段3个月。第1阶段A组口服ω-3 PUFA片,B组口服安慰剂,两组剂型相同,每天早晚各1片,第1阶段实验开始和结束时间为T1和T2;经1个月药物洗脱期后,第2阶段两组治疗措施互换,B组服用ω-3 PUFA,A组服用安慰剂,第2阶段实验开始和结束时间为T3和T4。于每个阶段开始和结束时间检测患者内皮依赖性血流介导的舒张功能(FMD)、空腹血糖、GHB、TC、LDL-C、HDL、TG、IL-6、纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)。 结果 第1阶段A组治疗后T2时间FMD较T1时间显著升高,TG、LDL-C、IL-6、PAI-1较T1显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。第2阶段B组治疗后T4时间FMD较T3时间显著升高,TG、LDL-C、IL-6、PAI-1较T3显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。 结论 ω-3 PUFA可改善吸烟男性T2DM患者内皮功能,对心脑血管预防保护有重要作用。
  [关键词] ω-3多不饱和脂肪酸;2型糖尿病;吸烟;男性;内皮功能
  [中图分类号] R587.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2017)36-0010-05
  [Abstract] Objective To investigate the effect of ω-3 polyunsaturated fatty acids(ω-3 PUFA) on endothelial function in smoking men with type 2 diabetes mellitus(T2DM). Methods 60 male smokers with T2DM were randomly divided into A and B groups, with 30 cases in each group. The patients underwent two-stage cross-experimental design, with 3 months in each stage. In the first phase, the group A was given omega-3 PUFA tablets orally, and the group B was given placebo. The dosage in the two groups was the same, with 1 tablet in daily morning and evening. The experiment start and end time in the first stage was T1 and T2. After one month of drug-eluting phase, the treatment measurements in the two groups were reversed in phase 2. The group B received omega-3 PUFA, and the group A received placebo. The experiment start and end time in the second stage was T3 and T4. Patients were monitored for endothelium-dependent blood flow-mediated diastolic function (FMD), fasting plasma glucose, GHB, TC, LDL-C, HDL, TG, IL-6, plasminogen activator inhibition-1(PAI-1) at the beginning and end of each phase. Results In the first stage, FMD in the group A at T2 after treatment was significantly higher than that at T1 after treatment, and the TG, LDL-C, IL-6 and PAI-1 at T2 after treatment were significantly lower than those at T1 after treatment(P<0.05). In the second stage, the FMD in group B at T4 after treatment was significantly higher than that at T3 after treatment(P<0.05), and the levels of TG, LDL-C, IL-6 and PAI-1 in T3 at T4 after treatment were significantly lower than those at T3, and the difference was significant (P<0.05). Conclusion ω-3 PUFA can improve endothelial function in smoking men with T2DM and play an important role in the prevention and protection of cardiovascular and cerebrovascular diseases.
  [Key words] ω-3 Polyunsaturated fatty acid; Type 2 diabetes; Smoking; Men; Endothelial function   2型糖尿病已经成为威胁人类健康安全的慢性疾病之一,我国目前糖尿病患者人数已居世界首位,达1.4亿。T2DM的主要慢性并发症是血管病变,由此引发的心脑血管疾病也是T2DM致死、致残的主要原因。近年来国内外大量研究发现[1,2],T2DM患者的血管内皮功能已存在比较明显改变,提示T2DM早期患者已经存在血管内皮损伤和内皮依赖性血管舒张功能受损。国外研究显示[3],凡是可引起心血管疾病的危险因素(血脂异常、高血压、高血糖和糖尿病、吸烟)均可以引起血管内皮功能障碍。吸烟可升高血糖,是糖尿病的独立危险因素[4]。此外大量临床研究表明,吸烟还是动脉粥样硬化相关疾病的独立危险因素,吸烟不仅增加心脑血管事件发生,还可以对外周动脉及外周静脉均有影响[5,6]。2014年Yagi等[7]研究显示,冠状动脉粥样硬化性心脏病患者血清中二十二碳六烯酸(DHA)水平高低与内皮功能有着密切关系,低DHA提示可能存在内皮功能障碍。本研究探讨ω-3 PUFA对吸烟男性T2DM患者内皮功能的影响,有助于确定新的治疗靶点,建立新的干预策略,从而降低高危患者的心脑血管疾病发病率。现报道如下。
  1 资料与方法
  1.1 一般资料
  选取我院2016年6月~2017年2月在内分泌科住院的60例吸烟男性T2DM患者作为研究对象。年龄35~67岁,平均(51.2±6.3)岁。按照随机原则分为A组和B组,每组各30例,本研究已通过医院伦理委员会批准。
  1.2 纳入标准和排除标准
  1.2.1 纳入标准 ①确诊糖尿病患者均符合1997年ADA/WHO制定的T2DM的診断标准;②男性吸烟者,符合1994年WHO关于吸烟调查方法标准定义吸烟者:每天吸烟1支以上,超过1年者,且目前未戒烟;③同意签署知情同意书者。
  1.2.2 排除标准 ①入组实验前常规血管超声检查颈动脉和四肢动脉存在斑块形成者;②在过去3个月内应用他汀类药物、激素类药物者;③有心脑血管病(如心肌梗死、脑梗死、脑出血)、急性感染、合并糖尿病急性并发症者、有严重的原发性肝、肾疾病,患有癫痫或者精神病者、甲状腺机能亢进者。
  1.3 方法
  本实验研究特点是一项具有前瞻性、随机、双盲、安慰剂对照的交叉实验。
  1.3.1 两组T1(实验开始)时间段基线测量 ①血液指标检测:空腹12 h后于清晨采集外周静脉血8 mL置入相应试管内送检验科,低温(-4℃)离心(3000 r/min)10 min后分离血浆,血浆标本在-20℃下保存待检。用BECKMAN COULTER(贝克曼库尔特)AU5841型号全自动生化分析系统测量空腹血糖、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL)、甘油三酯(TG)。血糖为透射比浊法;TG为GPO-POD 法;TC为CHOD-PAP法;LDL-C为低密度脂蛋白胆固醇直接测定法,HDL为酶显色系统定量测定法。白介素-6(IL-6)用BD FACS Calibur 全自动多色分析流式细胞仪系统检测,应用流式细胞因子检测法。PAI-1由罗氏COBAS INTEGRA 400 PLUS全自动生化分析仪,应用酶联免疫吸附法(ELISA)测量。糖化血红蛋白(GHB)由普莱默斯HB9210全自动糖化血红蛋白分析仪检测,应用硼酸盐亲和层析法。以上标本操作严格按照试剂盒说明书。②血压及BMI测量:晨起空腹排空尿液后,穿轻装,赤脚测量身高和体重。身高和体重分别精确到0.1 cm和 0.1 kg,体重指数计算公式:BMI(kg/m2)=体重(kg)/身高(m)2。休息10 min后采取坐位用水银血压计测量血压,保持袖带与心脏同一水平。③FMD测量:由我院同一位超声医师在不知道患者的用药情况完成测量,并收集数据。仪器采用GE公司 Vivid E9型号彩色多普勒超声诊断系统,线阵探头频率13 MHz,室内温度保持在25℃~28℃,患者空腹12 h,仰卧后右上臂外展,并脱去衣袖,将血压计袖带空气排尽后绑在上臂,在肘关节上2~5 cm处使用超声探头对肱动脉进行纵向长轴检查,在动脉前后壁内膜显示最清楚的位置固定探头,将血管跟踪光标置于肱动脉中膜与外膜之间,待图像稳定时开始连续记录安静状态下收缩期血管基础内径(D0)1 min,接着血压计袖带压力增加到280 mmHg,并且维持5 min后放气,连续记录10 min,取其中收缩期血管最大内径作为反应性充血后血管最大内径(D1),计算公式: FMD=(D1-D0)/D0×100%。
  1.3.2 第1阶段实验 A组口服ω-3 PUFA片,B组口服安慰剂,两组的剂型完全一样,两组每天早、晚餐后半小时均服用1次,1次1片,服药 3个月后(T2)按照T1的基线测量项目和方法完成相应检查。
  1.3.3 第2阶段实验 经连续1个月药物洗脱后,两组均按照T1基线测量方法重新完成第2阶段起始(T3)的基线测量。两组交叉互换处理措施(B组口服ω-3 PUFA片,A组口服安慰剂),两组的剂型完全一样,药物使用方法与第1阶段相同,同样服药3个月后(T4)按照T1的基线测量项目和方法完成相应检查。
  1.4 统计学方法
  采用SPSS20.0统计学软件进行数据分析,计量资料以(x±s)表示。两者独立样本之间的基线特点比较采用t检验,干预前后各指标水平比较采用配对t检验,不同处理措施对比各实验指标的影响采用二阶段交叉设计的方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。
  2 结果
  2.1 一般资料比较
  所有对象均配合本实验研究,无退出实验和失访患者。两组患者的年龄、日平均吸烟量、BMI、血压、空腹血糖、GHB、血脂、IL-6、PAI-1及FMD等比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
  2.2 第1阶段干预前后(T1和T2时间)各指标的变化   A组应用ω-3 PUFA后T2时段LDL-C、TG、IL-6和PAI-1较T1时段均显著下降,而FMD显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);A组其他指标及B组所有指标干预前后比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
  2.3 第2阶段干预前后(T3和T4时间)各项指标变化
  B组应用ω-3 PUFA后T4时间LDL-C、TG、IL-6和PAI-1含量较T3时间显著下降,而FMD显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);B组其他指标及A组所有指标干预前后比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。
  3 讨论
  本研究结果表明,第1阶段中A组和第2阶段中B组应用ω-3 PUFA组TG、LDL-C、IL-6和PAI-1水平均较安慰剂组显著降低,FMD均较安慰剂组显著升高(P<0.05),提示ω-3 PUFA可以降低血脂并且改善内皮功能。本研究与陶凯等[8]学者的研究结果一致。大量研究显示内皮功能障碍与血脂、IL-6、PAI-1有着密切关系[9-11],而ω-3 PUFA可以降低血脂、IL-6及PAI-1[8,12],这可能是ω-3 PUFA改善内皮功能的机制之一。对于男性吸烟尤其合并T2DM患者,应用ω-3 PUFA可显著改善患者内皮功能,有助于降低高危人群心脑血管疾病的发病率,改善患者预后,降低医疗费用。
  血管内皮细胞为血管腔表面细胞,对于保持血管张力维持血管通畅、调控凝血和纤维蛋白溶解、炎症反应、抗动脉粥样硬化(AS)等发挥着关键作用[13]。血管内皮功能紊乱是心脑血管疾病的危险因素之一[14]。然而该内皮细胞也最容易受到各種有害物质的损伤,动脉粥样硬化(AS)的形成开始于血管内皮功能的受损,而且内皮功能受损能反映AS发展的严重程度[3]。内皮功能与心脑血管疾病的发展密切相关,主要与内皮细胞的一氧化氮减少有关[15]。吸烟可引起血管内皮细胞功能紊乱,国外研究[16]发现吸烟产生的各类有害物质可以通过不同途径使血浆一氧化氮(NO)和前列腺素E2(PGE2)水平下降,而NO和PGE2是内皮细胞释放的两大血管内皮舒张因子,是介导血管内皮依赖舒张性物质,是维持血管正常舒张必不可少的物质。赖斌等[17]研究报道吸烟通过诱导内皮细胞功能紊乱和氧自由基介导的氧化应激导致内皮细胞损伤凋亡最终引起AS。另外有国外研究显示[3]:凡是可以引起心血管疾病的危险因素(血脂异常、高血压、高血糖和糖尿病、吸烟)均可以引起血管内皮功能障碍,其中氧化低密度脂蛋白、肾素-血管紧张素轴及胰岛素抵抗在内皮功能障碍的发病机制中发挥重要作用,使黏附分子和促炎性细胞因子表达增加,导致内皮依赖性血管舒张功能异常。Yudkin JS[9]等学者研究发现内皮细胞损伤可能与脂类代谢异常及细胞炎症因子(IL-6、TNF-α等)过度分泌影响血管内皮正常生理功能、导致内皮功能失调有关。现阶段研究发现[18],PAI-1是T2DM血管病变的一个独立危险因素,并在该疾病发展过程中起到重要作用,PAI-1是反映机体纤溶活性的重要指标,该指标活性升高可阻碍细胞外基质和纤维蛋白降解,促进血管基底膜增厚,从而加速动脉粥样硬化及血栓形成导致血管内皮损伤。其中吸烟者及糖尿病患者可使PAI-1水平升高,且提示内皮功能损伤[10,11]。
  食物中的ω-3 PUFA主要是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。ω-3 PUFA是人体必需脂肪酸,具有抑制炎症反应、降低血脂和调节机体免疫的作用[19]。国外研究发现[20]EPA可与花生四烯酸(AA)竞争相同的环氧化酶途径,影响前列腺素类化合物的代谢,生成无活性的物质起到抑制炎症反应,而由EPA代谢而来的前列环素I3(PGI3)具有同等强度的抗血小板聚集作用。另外一些研究报道[21]ω-3 PUFA可以抑制IL-6的升高、抑制内毒素诱导的巨噬细胞内NF-kB信号激活及其细胞因子表达、抑制PGE2刺激后基质细胞炎症反应过程[22]。大量动物及人体实验研究发现,吸烟可以使血清IL-6、CRP等炎症因子以及PAI-1显著升高,使PGE2 显著降低[10,23-24]。有研究显示,妊娠期糖尿病患者与PUFA密切相关[25,26],新发的T2DM患者的PUFA较正常人群显著降低[27],补充ω-3 PUFA后可以显著改善患者内皮功能[8],以上均提示PUFA与糖尿病关系密切。有研究报道[28]PUFA降血脂的机制在于其代谢物质能在细胞水平上通过与细胞核受体和转录因子结合来对脂肪酸的合成和氧化起到调控作用。另外不饱和脂肪酸在体内通过竞争性抑制AA的代谢,干扰肝脏脂代谢,降低肝内TG的合成,直接降低血脂。Capanni M等[12]研究显示,服用ω-3 PUFA12周后,可显著降低患者TG、TC水平。不饱和脂肪酸饮食可以降低内脏脂质沉积,降低肥胖者的体重,使心血管疾病患者获益[29]。国内动物实验表明[30],ω-3 PUFA能够通过抗氧化应激反应,抑制内皮功能受损,改善其血液流变性和凝血功能,抑制动脉粥样硬化斑块的形成。另有学者研究显示,应用ω-3 PUFA后可降低血脂、IL-6、PAI-1水平,并提示ω-3 PUFA改善血管内皮功能的机制可能是通过降低以上指标来实现的[8]。
  本研究的优点是一项具有安慰剂的随机、对照、双盲、前瞻性交叉实验,结果比较准确。实验期间未发生药物所致不良反应。而缺点在于目前样本量少,并且作为观察终点的指标是各项辅助检查结果,并非临床事件,对于ω-3 PUFA能否降低吸烟男性2型糖尿病患者的心脑血管事件发生,仍然需要加大样本量,延长随访时间来进一步证实。
  总之,通过本研究表明,ω-3 PUFA可以使吸烟男性2型糖尿病患者的血脂降低并改善内皮功能,对心脑血管疾病的一级预防有着极其重要的意义。另外由于我国人口众多,吸烟人群以男性居多,糖尿病患者尤其合并吸烟,属于心脑血管疾病的高危人群,且患者的发病率和病死率更高,预后更差,医疗资源相对于发达国家缺乏,而ω-3 PUFA价格相对低廉,口服药物不良反应低,适合在我国大部分地区推广使用。   [参考文献]
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