郭懷斌,潘毓,暴雷,王春城,張萬星
(河北省人民醫(yī)院 肝膽外科,河北 石家莊 050051)
瘦素(leptin)是脂肪細胞分泌的激素,它的作用最初認為是通過降低能量攝入、增加能量消耗來維持機體的能量平衡[1],然而事實并非如此,瘦素的受體廣泛表達于身體各處,包括中樞神經(jīng)系統(tǒng),也有瘦素受體的表達,瘦素通過血腦屏障作用于這些受體,起著調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)內(nèi)分泌功能、調(diào)節(jié)攝食行為和調(diào)節(jié)能量消耗的作用[2-3],同時瘦素作為一種激素也參與機體脂肪代謝的調(diào)節(jié)[4]。膽固醇主要在肝細胞代謝,經(jīng)膽道排出,80%的膽固醇結(jié)石位于膽囊內(nèi),膽汁在膽囊內(nèi)濃縮,使膽固醇易于析出、結(jié)晶、沉淀。目前國內(nèi)外關(guān)于瘦素與膽囊結(jié)石的研究很少,而且這些研究多集中于膽囊動力學(xué)和脂肪代謝方面[5-7],關(guān)于瘦素及其受體對人體膽固醇代謝及膽囊內(nèi)膽汁成分的影響及其在膽囊結(jié)石形成中的所起的作用,目前國內(nèi)外尚缺乏研究。本研究采用病例對照研究的方法,研究膽囊膽固醇結(jié)石患者瘦素及其受體對膽固醇代謝及膽囊內(nèi)膽汁成分的調(diào)節(jié)在膽囊膽固醇結(jié)石形成中的作用。
研究對象:隨機選擇2015年10月—2016年10月河北省人民醫(yī)院肝膽外科住院患者中因膽囊膽固醇結(jié)石接受腹腔鏡膽囊切除術(shù)的患者30例(結(jié)石組),其中男12例,女18例,平均48.1歲;選取同期因膽囊息肉行腹腔鏡膽囊切除術(shù)的患者22例(息肉組),其中男8例,女14例,平均46.4歲。兩組間年齡、性別差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)。兩組患者全部排除心、腦、肝、腎及內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病。近1個月未服用降低膽固醇藥物和膽酸、非甾體抗炎藥及生長素等影響膽囊排空藥物,3月內(nèi)無包括膽系感染在內(nèi)的急性炎癥病史。兩組患者均簽署知情同意書。
1.2.1 標(biāo)本收集 ⑴ 血液標(biāo)本的采集:所有膽囊膽固醇結(jié)石及膽囊息肉樣病變患者于入院次日清晨7時左右空腹平臥靜脈采血,取血清。⑵ 膽囊標(biāo)本采集:膽囊均是患膽囊結(jié)石和膽囊息肉樣病變擇期手術(shù)的腹腔鏡膽囊切除患者。術(shù)中在腹腔鏡指引下經(jīng)皮膚行膽囊穿刺術(shù)抽取膽汁(白膽汁病例不列入研究范圍),抽取膽汁時盡量抽空膽囊以避免因膽汁分層造成的誤差。所得膽汁置于無菌試管中,放入-20 ℃冰箱保存。膽囊切除后,無菌條件下取膽囊壁頸部和體部部分全層組織,大小約0.5 cm×0.5 cm,置于無菌管內(nèi),迅速放入液氮中冷凍,隨后置于-80 ℃冰箱內(nèi)保存供檢測用。以上所取標(biāo)本3個月內(nèi)行各項指標(biāo)檢測。
1.2.2 膽囊結(jié)石化學(xué)定性分類法 將術(shù)中取出的膽囊結(jié)石用生理鹽水反復(fù)沖洗干凈、晾干后研磨成粉末狀,取少量膽石粉置于白色陶瓷杯中先加入醋酸酐5~6滴,再加入濃硫酸1滴,觀察顯色反映。如膽石粉末立即呈現(xiàn)翠綠色并由中心向四周放射表明為膽固醇結(jié)石,如見到呈紅色,則表明為膽色素類結(jié)石。
1.2.3 血脂的測定 用酶法檢測總血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)。應(yīng)用的儀器為美國BEKMAN公司的全自動生化LX20分析儀。
1.2.4 膽汁中脂質(zhì)成分的測定 將-20 ℃冰箱內(nèi)保存的膽囊膽汁2 mL,在-4 ℃下解凍后以0.9%的生理鹽水1:5稀釋后,5 000r/min離心10 min除膽汁中的固體顆粒成分。取1 mL膽汁標(biāo)本置于無菌透明試管中,在4 ℃條件下使用20 w白色日光燈連續(xù)照12 h,降解膽汁中的膽紅素等膽色素成分。應(yīng)用美國BEKMAN公司的全自動生化LX20分析儀對上述過程處理完畢的膽汁中的TC、總膽汁酸(TBA)進行測定。
1.2.5 瘦素的測定 瘦素的測定采用雙抗體夾心ELISA法(瘦素試劑盒晶美生物工程有限公司提供,該試劑盒板內(nèi)、板間變異系數(shù)<10%,最小可測值為15 pg/mL)。
1.2.6 瘦素受體mRNA的測定 采用半定量RTPCR方法,將膽囊組織從-80 ℃超低溫冰箱中取出,快速稱重組織100 mg左右,提取總RNA,取總RNA 2 μg,加入RT反應(yīng)體系(含AMV Buffer,dNTPs,Oligo dT Primer,AMV,Rnase Inhibitor等)管中,并用DEPC處理水補足到50 μL反應(yīng)液體積,震蕩混勻后短暫離心,加少許礦物油于PCR儀,42 ℃ 30 min(cDNA合成),99 ℃ 5 min(逆轉(zhuǎn)錄酶失活),5 ℃ 5 min。Human GAPDH擴增片段為228 bp,上游引物:5'-CGA CCA CTT TGT CAA GCT CA-3',下游引物:5'-AGG GGT CTA CAT GGC AAC TG-3';Human瘦素受體擴增片段為344 bp,上游引物:5'-CAG AAG CCA GAA ACG TTT GAG-3', 下游引物:5'-AGC CCT TGT TCT TCA CCA GT-3'。取每個標(biāo)本的擴增產(chǎn)物6 μL于1%的含GV核酸染料的瓊脂糖凝膠電泳,以DNA Marker(DL2000)作為標(biāo)準(zhǔn)片段標(biāo)記,電泳后于紫外透射儀觀察,并用數(shù)碼相機照相,輸入微機應(yīng)用Quantity One凝膠圖象分析軟件對目的電泳條帶進行分析,以相應(yīng)的內(nèi)參電泳條帶作為參照,結(jié)果以兩者之積分吸光度的比值表示。
數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,SPSS 14.0統(tǒng)計軟件進行分析。兩組間數(shù)據(jù)的比較,先進性方差齊性檢驗,方差齊的采用獨立樣本的t檢驗,不齊的采用秩和檢驗。Spearman相關(guān)系數(shù)分析觀測指標(biāo)間的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
與息肉組比較,結(jié)石組血清TC[(5.64±1.08)mmol/Lvs.(4.32±0.87)mmol/L]、TG [(1.96±1.17)mmol/Lvs.(1.34±0.79)mmol/L]、LDL [(2.76±0.71) mmol/Lvs.(2.33±0.56)mmol/L]均明顯升高,而血清HDL明顯降低[(1.17±0.27)mmol/Lvs.(1.41±0.31)mmol/L],差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.047、P=0.031、P=0.025、P=0.005)(表1)。
表1 兩組血脂指標(biāo)比較(mmol/L,±s)Table 1 Comparison of the blood lipids between the two groups(mmol/L, ±s)
表1 兩組血脂指標(biāo)比較(mmol/L,±s)Table 1 Comparison of the blood lipids between the two groups(mmol/L, ±s)
指標(biāo) 結(jié)石組(n=30) 息肉組(n=22) P TG 1.96±1.17 1.34±0.79 0.031 TC 5.64±1.08 4.32±0.87 0.047 HDL 1.17±0.27 1.41±0.31 0.005 LDL 2.76±0.71 2.33±0.56 0.025
結(jié)石組膽囊內(nèi)膽汁TC水平與息肉組無統(tǒng)計學(xué)差異[(13.44±2.68)mmol/Lvs.(11.26±1.37)mmol/L,P=0.291],結(jié)石組膽囊內(nèi)膽汁TBA含量與息肉組的差異亦無統(tǒng)計學(xué)意義[122.76±29.33)mmol/Lvs.(137.63±47.01)mmol/L,P=0.145],但結(jié)石組膽囊內(nèi)膽汁TC/TBA含量比率明顯高于息肉組[(11.21±7.13)%vs.(8.01±3.04)%],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.017)(表2)。
表2 兩組膽囊膽汁成分比較(±s)Table 2 Comparison of the gallbladder bile components between the two groups( ±s)
表2 兩組膽囊膽汁成分比較(±s)Table 2 Comparison of the gallbladder bile components between the two groups( ±s)
指標(biāo) 結(jié)石組(n=30) 息肉組(n=22) P TC(mmol/L) 13.44±2.68 11.26±1.37 0.291 TBA(mmol/L) 122.76±29.33 137.63±47.01 0.145 TC/TBA 11.21±7.13% 8.01±3.04% 0.017
檢測結(jié)果顯示,結(jié)石組血清瘦素水平明顯高于息肉組[(8.27±5.98)ng/mLvs.(5.15±4.23)ng/mL],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.041)。
結(jié)石組中血清瘦素水平與TG、TC均呈明顯正相關(guān)(r=0.633,P=0.002;r=0.224,P=0.025),與HDL呈明顯負相關(guān)(r=-0.205,P=0.014);瘦素與LDL無相關(guān)性(r=0.199,P=0.301)。息肉組中血清瘦素與TG、TC、HDL、LDL無明顯相關(guān)性(r=-0.125,P=0.845;r=-0.289,P=0.354;r=0.317,P=0.445;r=-0.329,P=0.279)。結(jié)石組中瘦素與膽汁TC呈正相關(guān)(r=0.384,P=0.000)、與TBA呈負相關(guān)(r=-0.548,P=0.024)。息肉組血脂與膽汁中的成分未發(fā)現(xiàn)相關(guān)關(guān)系(r=0.492,P=0.563;r=-0.466,P=0.137)(表3)。
表3 兩組血清瘦素與血脂及膽囊膽汁成分的相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis of leptin with blood lipids and gallbladder bile components
RT-PCR結(jié)果顯示,結(jié)石組患者膽囊組織瘦素受體mRNA相對表達水平明顯高于膽囊息肉樣變組(0.34±0.06vs.0.13±0.04),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.012)(圖1)。
圖1 RT-PCR檢測瘦素受體mRNA表達 M:分子量標(biāo)記;1-4:結(jié)石組;5-8:息肉組Figure 1 Leptin receptor mRNA expressions by RT-PCR M: Markers; 1–4: Gallstone group; 5–8: Polyp group
在我國及經(jīng)濟發(fā)達國家,膽囊膽固醇結(jié)石是一種常見的消化道疾病,據(jù)統(tǒng)計,在美國,12%的成年人患有膽囊結(jié)石[8-9]。關(guān)于膽囊膽固醇結(jié)石形成病理生理學(xué)機制在于:膽囊內(nèi)膽汁過飽和、成核及膽固醇結(jié)晶水合物不斷沉著、膽囊動力學(xué)異常[10],但是其中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是膽固醇結(jié)晶沉淀,膽囊膽汁中的膽固醇能以微膠粒和膽固醇磷脂泡的方式保持溶解狀態(tài),一旦膽汁中的膽固醇超出這些大泡的最大承載能力,它們將會析出、結(jié)晶、沉淀,膽汁中膽固醇的溶解度取決于膽固醇與膽汁酸(鹽)、磷脂的相對濃度比[11]。本研究顯示與息肉組相比,雖然結(jié)石組膽囊內(nèi)膽汁TC水平高,而膽汁TBA含量低,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義;而結(jié)石組膽囊內(nèi)膽汁的TC/TBA含量比率明顯高于息肉組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義,表明結(jié)石組膽囊內(nèi)膽汁的膽固醇更容易析出、結(jié)晶、沉淀,有明顯形成結(jié)石的傾向。
瘦素最初發(fā)現(xiàn)于機體的脂肪細胞,是脂肪細胞分泌的一種激素,其受體廣泛表達于全身各個組織臟器[12]。目前已發(fā)現(xiàn)瘦素有多種生物學(xué)活性,實驗研究發(fā)現(xiàn)瘦素及其受體與犬類的膽囊黏液囊腫有關(guān)[13-14],進一步研究[15]發(fā)現(xiàn)瘦素及其受體與狗的膽囊結(jié)石形成有關(guān)。我國學(xué)者[16]嚴格設(shè)計的配對研究發(fā)現(xiàn)人類血清瘦素水平與膽囊膽固醇結(jié)石密切相關(guān)。
本研究發(fā)現(xiàn),結(jié)石組血清TC、TG、LDL明顯高于息肉組,而血清HDL顯著低于息肉組,同時結(jié)石組血清瘦素水平顯著高于息肉組,并且相關(guān)性分析顯示,結(jié)石組血清TC、TG、HDL水平與血清瘦素水平相關(guān),這與Sara?等[6]的結(jié)果相一致,瘦素本身參與脂代謝[17],而且膽囊結(jié)石與高脂血癥有關(guān)[18],因此,瘦素與膽囊結(jié)石的形成有關(guān)[19-21]。
并且本研究還發(fā)現(xiàn),與息肉組比較,結(jié)石組膽囊壁瘦素受體高表達,表明結(jié)石組較息肉組有明顯的瘦素抵抗現(xiàn)象[22],并且與肥胖與胰島素抵抗的關(guān)系相似[23];而息肉組血清瘦素水平與血清TG、TC、HDL水平無相關(guān)性。本研究發(fā)現(xiàn)TG與血清瘦素水平呈正相關(guān),筆者前期研究胰島素抵抗組TG明顯升高,并且與體質(zhì)指數(shù)相一致[23],研究[19,24]發(fā)現(xiàn)瘦素抵抗與胰島素抵抗存在內(nèi)在聯(lián)系,并且與血清游離脂肪酸增高有關(guān)[6],這與筆者前期研究發(fā)現(xiàn)相一致[23]。
研究[5,10,25]發(fā)現(xiàn),有瘦素抵抗現(xiàn)象的大鼠,空腹膽囊體積大,收縮力下降,而且在瘦素基因缺失的大鼠上也發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象,臨床研究也發(fā)現(xiàn)慢性膽囊炎患者血清瘦素水平及可溶性瘦素受體水平也異常[26]。本組研究發(fā)現(xiàn)結(jié)石組膽囊壁瘦素受體高表達,同時血清瘦素水平也較息肉組高,存在瘦素抵抗現(xiàn)象。并且本組研究還發(fā)現(xiàn)結(jié)石組血清TC、LDL明顯高于息肉組,顯示結(jié)石組血清高膽固醇,這必然導(dǎo)致過多的膽固醇排泄到膽汁,而且本研究結(jié)果也證實了結(jié)石組膽囊內(nèi)膽汁中TC水平高于息肉組,但增高幅度沒有統(tǒng)計學(xué)差異;本研究發(fā)現(xiàn)結(jié)石組血清HDL顯著低于息肉組,并且結(jié)石組膽囊內(nèi)膽汁TBA含量也低于息肉組,盡管后者差異無統(tǒng)計學(xué)意義,顯示膽固醇代謝、轉(zhuǎn)化功能低下,本研究結(jié)果還證實結(jié)石組膽囊內(nèi)膽汁TBA含量低于息肉組,雖然減低程度沒有統(tǒng)計學(xué)差異,但綜合分析卻發(fā)現(xiàn)結(jié)石組膽囊內(nèi)膽汁的TC/TBA含量比率明顯高于息肉組;相關(guān)性分析顯示,上述這些改變都與血清瘦素水平相關(guān)。由于瘦素抵抗,膽固醇轉(zhuǎn)化代謝功能低下,導(dǎo)致血清膽固醇增高,過多的膽固醇進入膽汁,而且肝臟膽固醇代謝能力降低,膽汁酸(鹽)生成減少,導(dǎo)致膽囊內(nèi)膽汁中TC/TBA的比例升高,由于瘦素抵抗同時造成膽囊排空能力下降,膽汁在膽囊淤積,膽固醇更容易析出、結(jié)晶、沉淀,形成膽固醇結(jié)石。
綜上所述,本研究顯示膽囊膽固醇結(jié)石患者,血清瘦素水平升高,血清高膽固醇,低HDL,膽囊膽汁中TC/TBA的比例升高,膽囊壁瘦素受體高表達,提示瘦素與膽囊膽固醇結(jié)石形成有關(guān)。
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