METABOLISM中国人群中免疫球

《METABOLISM》中国人群中免疫球蛋白浓度与糖尿病前期患病率的关系

糖尿病前期是指介于正常血糖水平和糖尿病之间的状态。美国糖尿病最新指南将其定义为空腹血糖受损(IFG)和/或糖耐量受损(IGT)和/或糖化血红蛋白(HbA1c)为5.7%-6.4%。近几十年前糖尿病患病率急剧上升，主要是当代生活方式导致的结果。最近在中国进行的一项全国性调查显示，年大约有4.亿成年人处于糖尿病前期。此外，糖尿病前期患者患糖尿病和心血管疾病的风险增加。预防糖尿病的发生和发展十分必要，因为其发病率和严重程度都很高。

虽然确切的机制尚不清楚，但新出现的证据表明，免疫系统的激活可能是糖代谢紊乱病理过程中的一个因素。许多促炎介质（细胞因子和趋化因子）可能导致β细胞功能障碍。此外，这些细胞因子活化的JUNN-末端激酶(JNK)和IκB激酶-β/核因子-κB(IKKβ/NF-κB)通路促进胰岛素抵抗的发展。

免疫球蛋白(Igs)由B细胞的分化演变而来，通过与抗原结合、与特异性受体和免疫介质相互作用、激活补体等途径，调节各种保护功能。但是，免疫球蛋白不足或过量会危及人体健康。一项实验动物研究表明，B细胞和IgG在促进肥胖相关胰岛素抵抗和葡萄糖不耐受中起着致病作用。一些免疫球蛋白诱导促炎反应，而另一些免疫球蛋白在炎症活动中起抗炎作用，这是胰岛素抵抗的一个重要因素。此外，在体外研究中，高糖浓度降低了B-1细胞的功能，导致免疫球蛋白分泌减少。基于这些前提，假设免疫球蛋白可能涉及葡萄糖代谢紊乱的发病机制。我们之前的一项研究发现IgG和IgM水平降低、IgA水平增加与2型糖尿病（T2D）相关。然而，T2D是一种糖代谢紊乱的严重阶段。糖尿病本身影响免疫反应，并使患者易患感染性疾病。因此，糖代谢紊乱与免疫球蛋白之间的本质联系可能会被混淆。与此相反，糖尿病前期是临床糖尿病期的先兆，而大多数人在这种早期高血糖阶段未得到治疗。

本横断面研究的目的是探讨免疫球蛋白浓度与健康的成人人群中糖尿病前期患病率的关系。

参与者

采用天津慢性低度系统性炎症与健康（TCLSIH）队列的数据进行横断面分析。TCLSIH是一个大型前瞻性队列，从年开始旨在研究长期低度系统性炎症与居住在天津的普通人群健康状况之间的关系。有关TCLSIH的详细情况已在其他地方作了介绍。该研究方案已获天津医科大学研究所评审委员会批准。所有与会者在参加之前都提供了书面知情同意。

本研究采用了至年的基线数据。13，名参与者在研究过程中接受了包括免疫球蛋白和血糖评估在内的身体检查。我们排除了以下样本：缺乏年龄数据、体重指数(BMI)或白细胞(WBC)计数(n=31)、有糖尿病史(n=)、癌症史(n=)、心血管疾病史(n=)、炎症性疾病：胃炎、慢性胆囊炎、肾炎、类风湿关节炎、痛风、免疫系统紊乱等(n=)或自述哮喘病史(n=5)。因此，最后的研究包括名参与者。

免疫球蛋白的评估

用IMAGE免疫化学系统(加利福尼亚州，布雷亚，贝克曼·库尔特)通过免疫测速法测定血清免疫球蛋白(IgG、IgE、IgM和IgA)浓度。测定IgG、IgE、IgM和IgA的检出限和检测范围分别为：33.3mg/dL(33.3–21,mg/dL)，5IU/ml(5–30,IU/mL)，4.2mg/dL(4.2–14,mg/dL)，6.7mg/dL(6.7–25,mg/dL)。制造商提供的健康成年人的参考范围如下：IgG51–mg/dL，IgEIU/mL，IgM46–mg/dL，IgA82–mg/dL。

糖尿病前期的评估

用葡萄糖氧化酶法测定空腹血糖(FPG)水平。进行75g口服葡萄糖耐量试验（OGTT）期间，于2小时后测量参与者餐后血糖水平。用色谱分析仪（日本，东京，HLC-GB；TOSOH）测定HbA1c。根据ADA标准，将糖尿病前期定义为IFG（FPG水平为5.6mmol/L-6.9mmol/L。）或IGT（在OGTT中餐后2hPG为7.8-11.0mmol/L）或HbA1c范围为5.7%-6.4%。

其他变量的评估

用酶法测定甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)。用聚乙烯醇硫酸沉淀法测定低密度脂蛋白胆固醇（LDL）。用Cobas0模块分析仪（德国，曼海姆，罗氏）通过化学沉淀法测定和高密度脂蛋白胆固醇（HDL）。将高脂血症定义为TC≥5.17mmol/L或TG≥1.7mmol/L或低密度脂蛋白胆固醇≥3.37mmol/L，或有服用降血脂药物。用血液学分析仪xe-(日本，神户，赛姆克斯)测定白细胞计数，包括嗜酸性粒细胞比例。

用自动电子血压计（中国天津，Andon）测量血压(BP)两次。参与者坐位休息5分钟后,测量其右上臂的血压值。计算两次读数的平均值。将高血压定义为收缩压≥mmHg或舒张压≥90mmHg，或有服用降压药物。人体测量变量（身高、体重、腰围）通过标准程序测量。体重和身高被用来计算体重指数BMI（Kg/m2）。

吸烟状况、饮酒状况、既往史、用药史以及家族史等采用标准化健康相关问卷进行评估。吸烟状况分为三类：“吸烟者”、“戒烟者”、“非吸烟者”，饮酒状况分为“每日饮酒”、“偶尔饮酒”、“戒酒者”或“非饮酒者”。

统计分析

用K-S检验来评估数据的正态性。K-S检验表明了所有连续变量的数据未呈正态分布(P0.05)。分析前采用自然对数对数据进行转换。数据经过对数转换后近似正态分布(P0.05)。数据显示连续变量和分类变量的百分比为几何均值（95%的置信区间，CI）。

我们对连续变量进行协方差分析，对比例变量进行Logistic回归分析，在调整年龄和性别后检验糖尿病前期分类的差异。此外，我们还评估了糖尿病前期的参与者以及非糖尿病前期的参与者的未调整的特征。为了评估可能存在的选择偏差，我们还分析了被纳入者和被排除者的特点。以糖尿病前期患病率为因变量，免疫球蛋白浓度为自变量。另外，我们还采用多元Logistic回归模型来估计免疫球蛋白(IgG、IgE、IgM和IgA)的五分位数与糖尿病前期患病率的关系。由于心血管疾病可能是免疫球蛋白与糖尿病前期关联的一个混杂因素，我们在不排除心血管疾病患者的情况下进行了敏感性分析，并将心血管疾病作为最终模型中的潜在混杂因素。我们使用统计软件SAS9.3(NC，卡里，SAS研究所)进行所有分析。双边P值小于0.05，被认为有统计学意义。

在名参与者中，名达到了糖尿病前期ADA标准。糖尿病前期患病率为37.4%。表1描述了不同类别糖尿病前期患者在调整年龄和性别后的特征。与无糖尿病前期的参与者相比，有糖尿病前期的参与者倾向于年龄更大、更胖、男性更多、高血压和高脂血症的发生率更高，WBC计数、IgE和IgA水平较高，IgM水平较低。然而，嗜酸性粒细胞比例、IgG浓度、吸烟状况、饮酒状况以及心血管疾病家族史包括高血压、高脂血症与糖尿病等均无显着性差异。补充的表S1中显示了参与者在糖尿病前期的未调整特征。结果类似于表1所列的结果。然而，非吸烟者、吸烟者、日常饮酒者和高血压家族史的比例差异很大。补充表S2显示了被纳入的和被排除的参与者的特征。除嗜酸性粒细胞比例计数和IgG浓度外，纳入组与排除组在大多数变量上均有显着性差异。

表2显示了免疫球蛋白浓度五分位数与糖尿病前期患病率之间的关联。在多重调整模型中，IgE浓度与糖尿病前期患病率有显著差异。糖尿病前期IgE最高五分位数的调整后优势比(OR)(95%CI)为1.31(1.13–1.52)。高IgA浓度与糖尿病前期患病率之间存在类似的正相关关系(OR:1.19，95%CI:1.03–1.38)。与最低水平相比，高IgM水平与糖尿病前期患病率呈负相关趋势(OR:0.86，95%CI:0.74–1.01，P=0.04)。然而，IgG浓度与糖尿病前期患病率之间的相关性不显著。另外，图1生动地显示了免疫球蛋白浓度与糖尿病前期患病率之间的关联。

此外，我们使用心血管疾病作为调整模型中的潜在混杂因素进行了敏感性分析。结果表明，与IgG、IgE、IgM、IgA含量最低五分位数人群相比，糖尿病前期人群IgG、IgE、IgM、IgA含量最高五分位数人群的OR值(95%CI)分别为：1.08(0.93-1.25)、1.25(1.08-1.44)、0.85(0.73-0.98)和1.22(1.06-1.41)(P=0.26，0.，0.03和0.01)。这些结果与我们之前的分析的相似。

表1：按年龄和性别调整后参与者的糖尿病前期的特征（n=）

表2：免疫球蛋白浓度五分位数与糖尿病前期患病率之间的关联（n=）

这项大规模的横断面研究首次评估了免疫球蛋白浓度与糖尿病前期患病率之间的关系。结果表明，糖尿病前期患病率与IgA、IgE呈正相关，与IgM呈趋势相关。但糖尿病前期患病率与IgG水平无显着性差异(P0.05)。

IgG是主要的血清免疫球蛋白，负责病原体的识别和清除。一项前瞻性研究表明，氧化型低密度脂蛋白IgG水平降低与糖代谢指标有关。此外，IgG在糖代谢紊乱中的浓度也发生了变化。Kaneshige曾证明血清IgG在糖代谢紊乱中是非酶糖化的，这种改变可能与IgG功能受损有关。与其他研究相反，本研究明确地表明，血清总IgG水平与糖尿病前期没有显著关联。但是，由于在本研究中未检测到特异性IgG，因此有必要进一步研究某些抗原特异性IgG是否与糖尿病前期相关。

与无糖尿病前期组的样本相比，糖尿病前期组IgE水平较高，且与糖尿病前期呈正相关。IgE在变态反应中具有重要作用。Wang等人提出IgE是糖尿病前期的重要危险因素。IgE的一个常规功能是激活肥大细胞。激活后，肥大细胞释放各种介质，如组胺、蛋白酶、细胞因子和趋化因子。有研究表明，肥大细胞源性白细胞介素-6和干扰素-γ促成了糖耐量的紊乱。此外，在肥大细胞缺陷的小鼠模型中，肥大细胞与胰岛素敏感性有关。在肥胖参与者中，肥大细胞可能通过促进肥胖和其他细胞的炎症表现而降低胰岛素敏感性。然而，最近对一小部分人群(n=)进行的横断面研究表明，与正常血糖组相比，糖尿病前期组中血浆IgE的多变量调节OR为1.41(0.89–2.24)。两组间虽无显着性差异，但OR值较高。我们推测，相互矛盾的结果可能是由于样本量少造成的。

多项横断面研究表明，心肌梗死和不稳定型心绞痛患者血清IgE浓度升高。而且，最近的一项研究报告指出，IgE浓度与冠状动脉疾病严重程度之间存在显著的相关性。与这些研究结果相比，本研究表明血清IgE浓度与糖尿病前期有关。由IgE激活的肥大细胞释放出多种物质，这些物质可能是糖尿病前期和冠心病病理生理学的基础。此外，人们也知道糖尿病前期是心血管疾病的一个重要危险因素。因此，鉴于血清IgE浓度在糖代谢紊乱中起着重要的作用，我们假设血清IgE浓度可以用来预测心血管疾病事件。我们需要进一步的前瞻性研究或临床研究来证实这一假说。

IgM浓度与糖尿病前期患病率呈趋势相关。IGM是B细胞在免疫应答中转化为其他亚型之前产生的第一种免疫球蛋白。先前的研究表明，葡萄糖浓度的增加会损害B1细胞的功能，并导致IgM分泌减少。最近的一项研究表明，B-1b细胞可以通过一种依赖IgM的方式减弱小鼠的代谢效应，并且表明了肥胖人群特异性IgM抗体与胰岛素抵抗呈负相关。

本研究结果表明，血清IgA水平与糖尿病前期患病率呈正相关。IgA作为粘膜表面的主要抗体，在血清中含量第二丰富，是免疫保护的重要组成部分。IgA在肠粘膜免疫中起着重要作用。一项病例对照研究表明，糖代谢紊乱患者肠道微生物的组成发生了变化。肠道微生物菌群的改变增加了某些细菌产物的产生，包括脂多糖（LPS）。Toll-like受体(TLRs)识别细菌产物和激活转录因子NF-κB。这会导致一种炎症反应，这是糖代谢紊乱的特征。另一方面，肠道微生物菌群的变化有助于激活TLRs，从而刺激B细胞产生高水平的IgA。因此，肠道微生物菌群的改变可能在某种程度上解释了IgA浓度与糖代谢紊乱之间的正相关关系。

T2D患者免疫系统组成部分中有疾病相关的变化。这些改变可能影响糖代谢紊乱与免疫球蛋白之间的联系。因此，联系我们以前评估免疫球蛋白与T2D的相关性的研究，我们分析了免疫球蛋白水平与糖尿病前期患病率的关系。IgA和IgM检测结果一致，但IgE和IgG在两项研究中存在差异。这些分歧在某种程度上可能是因为患者发生高血糖或在进行抗糖尿病治疗。我们需要进一步研究免疫球蛋白在糖代谢紊乱中的确切机制。

这项研究似乎是第一次探讨大规模成人人群中免疫球蛋白浓度与糖尿病前期的关系。另外，我们控制了各种潜在的混杂因素，如年龄、性别、BMI、白细胞计数、吸烟状况、饮酒状况、高血压、高脂血症、以及心血管疾病家族史包括高血压、高脂血症与糖尿病等。嗜酸性粒细胞比例计数在最终模型中也被认为是一个潜在的混淆因素。之前的研究表明，IgE和嗜酸性粒细胞是变态反应性炎症的重要组成部分，在变态反应中IgE可以与嗜酸性粒细胞相互作用。

但是，有几个缺陷应该值得注意一下。第一，因为它是横断面设计，所以不能确定因果关系。第二，虽然我们调整了一些潜在的混杂因素，但仍有许多未知的因素，这些因素可能影响免疫球蛋白的浓度和糖尿病前期。此外，胰岛素抵抗的稳态模型评估(HOMA-IR)是胰岛素抵抗的间接标志。但是，由于没有测量血清胰岛素水平，本研究无法计算HOMA-IR。因此，有必要进行进一步的研究，以评估免疫球蛋白在一般人群中是否也与HOMA-IR有关。最后，我们排除有重要混淆因素的参与者，如有心血管疾病、癌症和炎症性疾病的参与者。因为被纳入和被排除在外的参与者之间存在着显著的差异，我们的发现可能不适用于一般成年人群。此外，我们必须强调，由于本研究中排除的参与者，这种高比例并未反映出糖尿病前期在人群中实际流行情况。但是，我们认为有必要将这些参与者排除在外，进而探讨免疫球蛋白与糖尿病前期的关系。

IgA和IgE水平升高与成人糖尿病前期患病率呈正相关，IgM与成人糖尿病前期患病率呈趋势相关。本研究结果提示免疫球蛋白可能与糖尿病前期有关。有必要进行更深层次的研究，以澄清糖尿病前期是否存在与免疫球蛋白的因果关系，或它们是否反映了这些患者早期的免疫紊乱。

参考文献:HongleiWang,YanqiSong,ShaomeiSun,etal.TheassociationbetweenimmunoglobulinconcentrationsandprediabetesprevalenceinalargeChinesecohort[J]Metabolism,,8;73:77-84.（图片来源网络）

本篇稿件由王静茹翻译整理