不同年齡女性脂肪組織11βHSD1 mRNA表達水平及臨床意義

計晨琳 孫 斌 韓素萍 王 晶 張 麗 祝麗珺 李曉南

(南京醫科大學兒科研究所，江蘇 南京 210029)

11β羥基類固醇脫氫酶1型(11βHSD1)可介導組織局部無活性的可的松轉化為活性的氫化可的松，促進脂肪細胞分化和脂質積聚。研究發現腹部脂肪組織11βHSD1的表達與腰圍、體脂含量、腰臀比(WHR)〔1〕及體質指數(Body mass index，BMI)〔2〕密切相關，是內臟型肥胖連接代謝綜合征的重要分子機制。但目前臨床研究主要限于某一年齡階段(如成年)或某一部位(如網膜組織)11βHSD1的表達，尚不清楚不同部位脂肪組織11βHSD1 mRNA表達水平是否隨年齡增加和脂肪分布的變化發生改變，進而增加發生中心性肥胖和胰島素抵抗的危險?；谥窘M織增生和分布的明顯的年齡特征性，本研究探討脂肪組織11βHSD1 mRNA表達水平與年齡、部位、BMI及WHR的關系。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取腹部手術的女性患者35例，其中女童11例，育齡期婦女13例，絕經期婦女11例。絕經期婦女至少月經停止12個月以上。凡患有全身嚴重感染、代謝疾病、惡性腫瘤或糖尿病的患者均不作為研究對象，以排除疾病因素對基因表達的影響。本研究通過南京醫科大學倫理委員會的審批，并征得患者知情同意。

1.2 臨床資料及標本收集

1.2.1 臨床資料 所有研究對象都由經過專業培訓的醫生進行測量與評估，并記錄姓名、住院號、性別、年齡、身高、體重、腰圍、臀圍。測量均在手術前進行，應用體重秤測量體重，身高測量儀測量身高，卷尺測量腰圍、臀圍。被試者脫衣帽，僅著內衣，按標準方法測量身高、體重，精確至0.1 cm和0.1 kg;腰圍測量經臍水平周徑，臀圍測量經股骨粗隆水平周徑，均精確至0.1 cm，并計算BMI和WHR。

1.2.2 標本采集 研究對象于手術開始后30 min，取皮下及網膜脂肪組織約1 g，分別裝入離心管內，－70℃保存，用于11βHSD1基因表達研究。

1.3 方法

1.3.1 脂肪組織11βHSD1 mRNA表達水平檢測 按Trizol法抽提脂肪組織總 RNA，根據分光光度計測定 OD260 nm和OD280 nm值計算RNA含量和純度。1%瓊脂糖凝膠電泳驗證RNA完整性。1 μg總 RNA 用反轉錄試劑盒(Promega，Madison，WI)合成cDNA，應用ABI PRISM 7500熒光定量PCR儀進行PCR擴增，反應條件:50℃，2 min;95℃，10 min;95℃ 15 s;60℃ 1 min;循環45次，4℃保存。

11βHSD1、β－actin 引物及探針均由美國 Applied Biosystems公司合成。11βHSD1和β－actin引物及探針序列見表1。

表1 實時定量PCR中11βHSD1及β-actin引物及探針

1.3.2 計算方法 采用相對定量法計算11βHSD1 mRNA表達水平，用管家基因校正樣品初始量。計算公式為2－△△Ct。

1.4 統計學處理 應用SPSS 13.0軟件進行數據整理和統計。首先進行正態性檢驗，正態分布資料的結果以±s表示，三組間均數比較采用方差分析F檢驗，進一步采用q檢驗進行兩兩比較，配對比較采用配對t檢驗。相關分析應用Pearson相關分析。

2 結果

2.1 女童組、育齡期組與絕經期組臨床資料的比較 女童組、育齡期組與絕經期組婦女臨床資料如表2所示，女童和育齡期婦女BMI均在正常范圍。絕經期婦女腰圍、BMI、WHR明顯高于育齡期婦女(P＜0.05)。

表2 三組臨床測量指標(±s)

表2 三組臨床測量指標(±s)

與育齡期組比較:1)P＜0.05

臨床資料 女童組(n=11) 育齡期組(n=13)絕經期組(n=11)年齡(歲)5.64±3.72 33.24±6.25 66.06±7.13身高(cm) 105.60±39.28 164.67±6.31 159.39±3.91體重(kg) 19.78±12.93 56.50±5.39 62.33±9.41臀圍(cm) 69.20±9.86 93.63±4.48 95.45±6.94腰圍(cm) 51.00±9.82 73.93±1.34 81.40±4.861)BMI(kg/m2) 15.7±1.37 22.06±1.94 23.80±2.631)WHR 0.80±0.03 0.76±0.03 0.85±0.031)

2.2 不同年齡組別脂肪組織11βHSD1 mRNA表達水平的比較 如表3所示，無論皮下還是網膜脂肪組織，女童、育齡期與絕經期三組間11βHSD1 mRNA表達水平均存在顯著差異。女童脂肪組織11βHSD1 mRNA表達水平明顯低于育齡期及絕經期婦女，育齡期婦女脂肪組織11βHSD1 mRNA表達水平明顯低于絕經期婦女。對BMI進行校正后，這種差異仍存在。皮下和網膜配對比較顯示，絕經期組網膜脂肪組織11βHSD1 mRNA表達水平明顯高于皮下，而女童組與育齡期組脂肪組織11βHSD1 mRNA表達水平無明顯部位差異。

表3 三組脂肪組織11βHSD1 mRNA的表達水平(±s)

表3 三組脂肪組織11βHSD1 mRNA的表達水平(±s)

與女童組比較:1)P＜0.05;與育齡期組比較:2)P＜0.05;與皮下脂肪組織比較:3)P＜0.05

組別 皮下 網膜女童組(n=11)0.71±0.47 1.08±0.51育齡期組(n=13) 1.37±0.271) 1.69±0.481)絕經期組(n=11) 2.50±0.491)2) 3.21±0.701)2)3)

2.3 脂肪組織11βHSD1 mRNA表達水平與身體測量指標的相關分析 女童皮下及網膜脂肪組織11βHSD1 mRNA水平與腰圍、臀圍、BMI及WHR均無明顯相關關系。將育齡期組和絕經期組合并后分析顯示，成年婦女網膜11βHSD1 mRNA表達水平與 BMI(r=0.416;P＜0.05)及 WHR(r=0.775，P＜0.001)呈顯著正相關，對BMI進行校正后，網膜11βHSD1 mRNA表達水平與WHR相關性依然存在。

3 討論

11βHSD1是一種定位于內質網腔的還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)依賴性酶，屬短鏈脫氫/還原酶蛋白超家族，在體內許多組織均有表達，如肝臟、腦、脂肪組織、生殖腺、骨骼肌等〔3〕。研究表明，人類11βHSD1在組織中的表達與個體發育密切相關，胎兒期、圍產期及嬰兒期可在肺中檢測到11βHSD1的活性，但兒童期以后活性下降;孕晚期可測到羊胎腎周脂肪組織中11βHSD1 mRNA表達，出生后隨年齡增加，成年時11βHSD1 mRNA表達水平達高峰〔4〕。我們在前期研究中也證實0～14歲兒童網膜脂肪組織11βHSD1 mRNA表達與年齡正相關〔5〕。此次證實人類脂肪組織中11βHSD1 mRNA表達隨著年齡的增長呈明顯增加趨勢。

業已知，脂肪組織增生包括前脂肪細胞和脂肪細胞數目的增加和(或)脂肪細胞體積增大。兒童時期尤其是嬰兒期、5～6歲以及青春期是脂肪組織增長敏感時期，主要表現為前體脂肪細胞數目的增加，分化為體積較小的脂肪細胞，隨著年齡的增加脂肪細胞增殖能力不斷減弱，成年后脂肪細胞數目不再明顯增加，而以脂肪細胞體積的增大為主〔6〕。11βHSD1能使組織中無活性的可的松轉化為有活性的氫化可的松。氫化可的松可抑制前脂肪細胞的增殖，促進前體脂肪細胞向成熟脂肪細胞分化和脂質積聚〔7〕。氫化可的松亦可通過旁分泌作用促進脂肪組織11βHSD1的表達，形成正反饋調節，進一步放大組織局部糖皮質激素的作用。因此，隨年齡增加的11βHSD1 mRNA表達水平可能間接反映脂肪細胞在兒童時期以數目增殖為主到成年后以分化為主的狀態，11βHSD1通過放大組織局部糖皮質激素活性，促進脂肪組織的增長和脂質聚集。

人類脂肪組織的分布呈現年齡與性別依賴性。新生兒及幼兒的脂肪組織均勻連續地分布于皮下，內臟脂肪極為有限，隨年齡增長，內臟脂肪組織逐步增加。青春期后，脂肪組織分布出現男女特征性改變:成年男性脂肪組織主要分布在腹部內臟;成年女性脂肪組織主要分布在胸、臀及股部皮下。進入絕經期以后，女性體重增加，尤其是體脂增加，脂肪組織重新分布(由外周轉移至內臟)。腰圍和WHR是臨床上反映體脂分布的常用指標，與腹部皮下和內臟脂肪含量密切相關〔8，9〕。本研究發現，成年女性無論育齡期或絕經期婦女腹部皮下及網膜脂肪組織中11βHSD1 mRNA表達水平明顯高于女童，且網膜脂肪組織11βHSD1 mRNA表達水平與WHR顯著正相關，這與以往成人研究一致，提示11βHSD1可能參與體內脂肪組織的分布。尤其值得注意的是，絕經期婦女11βHSD1 mRNA表達出現了明顯的部位差異性:網膜脂肪組織高于皮下，提示11βHSD1可能參與調控絕經期后體內脂肪組織由皮下向內臟再分布，而內臟脂肪組織的堆積是絕經期發生心血管疾病的高危因素。

本研究對不同時期女性脂肪組織11HSD1表達水平做了初步的探討，由于年齡跨度較大，樣本量較少，在一定程度上影響了11HSD1表達水平與臨床測量指標的關系。此外，臨床取材有限，尤其是兒童標本量較少，脂肪組織主要滿足基因水平的測定。進一步擴大樣本，深入研究不同年齡階段脂肪組織的分化、分布和內分泌改變的生理病理機制，是未來臨床肥胖研究的一個挑戰。

1 Desbriere R，Vuaroqueaux V，Achard V，et al.11beta－hydroxysteroid dehydrogenase type 1 mRNA is increased in both visceral and subcutaneous adipose tissue of obese patients〔J〕.Obesity(Silver Spring)，2006;14(5):794－8.

2 Rask E，Walker BR，Soderberg S，et al.Tissue－specific changes in peripheral cortisol metabolism in obese women:increased adipose 11betahydroxysteroid dehydrogenase type 1 activity〔J〕.J Clin Endocrinol Metab，2002;87(7):3330－6.

3 Grundy M，Jr Brewer HB，Cleeman JI，et al.Definition of metabolic syndrome:Report of the National Heart，Lung，and Blood Institute/American Heart Association conference on scientific issues related to definition〔J〕.Circulation，2004;109(3):433－8.

4 Gnanalingham MG，Mostyn A，Symonds ME，et al.Ontogeny and nutritional programming of adiposity in sheep:potential role of glucocorticoid action and uncoupling protein－2〔J〕.Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol，2005;289(5):1407－15.

5 Li X，Lindquist S，Chen R，et al.Depot－specific messenger RNA expression of 11 beta－hydroxysteroid dehydrogenase type 1 and leptin in adipose tissue of children and adults〔J〕.Int J Obes(Lond)，2007;31(5):820－8.

6 Spalding KL，Arner E，Westermark PO，et al.Dynamics of fat cell turnover in humans〔J〕.Nature，2008;453(7196):783－7.

7 Tomlinson JW，Walker EA，Bujalska IJ，et al.11beta－hydroxysteroid dehydrogenase type 1:a tissue－specific regulator of glucocorticoid response〔J〕.Endocr Rev，2004;25(5):831－66.

8 de Koning L，Merchant AT，Pogue J，et al.Waist circumference and waistto－hip ratio as predictors of cardiovascular events:meta－regression analysis of prospective studies〔J〕.Eur Heart J，2007;28(7):850－6.

9 Perez LM，Galvez JM，Miranda MP.Validation of alternative anthropometric indexes as cardiovascular risk markers〔J〕.Endocrinol Nutr，2009;56(9):439－46.