劉祖霖?歐輝?侯樂樂?張麗娜?黃思琪?孟哲?梁立陽
【摘要】目的 觀察短期綜合干預(yù)(EONPS)對單純性肥胖兒童體循環(huán)微小RNA(miR)-142-5p及miR-133b表達(dá)變化的影響,探討其與體格數(shù)據(jù)、生化指標(biāo)變化的關(guān)系及意義。方法 對12例8 ~ 10歲的單純性肥胖兒童進(jìn)行為期3周的綜合干預(yù),對比干預(yù)前后體格數(shù)據(jù)、生化指標(biāo)及miRNA-142-5p、miRNA-133b的表達(dá)水平變化,并分析其相關(guān)性。結(jié)果 經(jīng)過3周EONPS,12例單純性肥胖兒童未觀察到明顯不適及不良事件,其體質(zhì)量、腰圍、腰圍/身高、BMI、空腹胰島素、總膽固醇、甘油三酯、胰島素抵抗指數(shù)水平下降,胰島素敏感指數(shù)增大(P均< 0.05),而血壓、空腹血糖、HDL-C、非HDL-C(non-HDL-C)等指標(biāo)無明顯變化。其體循環(huán)miR-142-5p表達(dá)值上升(P < 0.05),其變化值與腰圍/身高、血壓、BMI差值呈正相關(guān),與甘油三酯、 LDL-C差值呈負(fù)相關(guān)(P均< 0.05);miR-133b表達(dá)值上升不明顯(P > 0.05),其與體格測量數(shù)據(jù)及生化指標(biāo)的變化無明顯相關(guān)性。結(jié)論 EONPS能有效降低肥胖兒童體質(zhì)量、改善其體成分,提高胰島素敏感性及體循環(huán)中miR-142-5p的表達(dá)水平,miR-142-5p或可作為肥胖兒童脂代謝紊亂的分子標(biāo)志物。
【關(guān)鍵詞】綜合干預(yù);兒童;單純性肥胖;微小RNA
Effect of short-term EONPS on the expression of circulating miR-142-5p and miR-133b in children with simple obesity Liu Zulin, Ou Hui, Hou Lele, Zhang Lina, Huang Siqi, Meng Zhe, Liang Liyang. Department of Pediatrics, Sun Yat-sen Memorial Hospital of Sun Yat-sen University, Guangzhou 510120, China
Corresponding author, Liang Liyang, E-mail: doctorlly@ 126. com
【Abstract】Objective To evaluate the effect of short-term Healthy education + aerobic exercise + reasonable nutrition + correct psychology + medical supervision(EONPS) on the expression levels of circulating miR-142-5p and miR-133b in children with simple obesity, and to explore the correlation with the changes of morphometric and biochemical parameters. Methods Three-week ENOPS was carried out among 12 children with simple obesity, aged 8-10 years old. Morphometric data, biochemical parameters and the expression levels of circulating miR-142-5P and miR-133b were quantitatively measured pre-and post-EONPS interventions. Results After 3 weeks of EONPS interventions, no significant discomforts or adverse events were observed in 12 children. Weight, waist circumference, waist-to-height ratio, body mass index (BMI), triglyceride, total cholesterol, fasting insulin and HOMA-IR were significantly decreased, whereas insulin sensitivity index (ISI) was remarkably increased (all P < 0.05). However, blood pressure, fasting blood glucose, high-density lipoprotein cholesterol and non-high-density lipoprotein cholesterol did not significantly differ(all P > 0.05). The expression level of circulating miR-142-5p was up-regulated, the change of it was positively correlated with waist-to-height ratio, blood pressure and BMI, whereas negatively correlated with triglyceride and low-density lipoprotein cholesterol. The expression level of circulating miR-133b had no significant change, the change of it was not correlated with any morphometric data or biochemical parameters. Conclusions Short-term EONPS can significantly reduce the body weight, improve the body composition, enhance the insulin sensitivity and up-regulate the expression level of circulating miR-142-5p. Hence, miR-142-5p can serve as a molecular maker of lipid metabolic disorders in children with simple obesity.
【Key words】Healthy education+aerobic exercise + reasonable nutrition + correct psychology +
medical supervision;Children;Simple Obesity;micoRNA
短期綜合干預(yù)(EONPS)是一種針對肥胖人群的健康教育、有氧運(yùn)動、合理飲食、心理矯正、醫(yī)務(wù)監(jiān)督相結(jié)合的干預(yù)方法,既往研究表明長期的EONPS能明顯改善超重、肥胖兒童的不良生活方式、身體形態(tài)指標(biāo)、體質(zhì)指標(biāo)以及生化指標(biāo)[1-2]。
但國內(nèi)外有關(guān)EONPS對單純性肥胖兒童影響的文獻(xiàn)報道少。體循環(huán)中微小RNA(miR)的表達(dá)譜會隨機(jī)體的生理病理狀態(tài)改變而變化,但筆者發(fā)現(xiàn)尚無在兒童的肥胖干預(yù)過程中miR表達(dá)變化的報道[3]。本研究組既往發(fā)現(xiàn)單純性肥胖兒童循環(huán)中miR-142-5p表達(dá)升高、miR-133b表達(dá)下降,且與代謝異常相關(guān)[4]。在本研究中,我們通過對12例單純性肥胖兒童進(jìn)行3周全封閉類軍事化的EONPS,比較干預(yù)前后其體質(zhì)量、腰圍、血壓等體格數(shù)據(jù),空腹血糖、空腹胰島素(FINS)、血脂等生化指標(biāo)以及體循環(huán)中miR-142-5p、miR-133b表達(dá)水平的變化,分析其相關(guān)性,探討EONPS對單純性肥胖兒童體質(zhì)的影響及miR參與該過程的可能機(jī)制和意義。
對象與方法
一、研究對象
經(jīng)中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院兒科內(nèi)分泌??菩麓_診未進(jìn)行干預(yù)的于2017年7月自愿參加諾特肥胖夏令營的8 ~ 10歲的單純性肥胖兒童12例為研究對象,其中男7例、女5例,其BMI大于同年齡、同性別第95百分位數(shù),且排除了繼發(fā)性肥胖、自身免疫性疾病、家族遺傳性疾病、血液病、各種惡性腫瘤及近期有嚴(yán)重感染、重大外傷或手術(shù)史者。所有研究對象及其監(jiān)護(hù)人均充分了解干預(yù)目的、方法、可能存在的風(fēng)險及醫(yī)療保障措施,均簽署知情同意書。本研究方案經(jīng)中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。
二、EONPS
所有個體接受為期3周的全封閉類軍事化EONPS,包括以下內(nèi)容。
1. 健康教育
對12例進(jìn)行全封閉類軍事化管理,組織他們做力所能及的事情,并設(shè)置6學(xué)時的健康課程,包括青少年肥胖的危害,如何正常飲食和攝取營養(yǎng),樹立減肥信心、保持減肥狀態(tài)等。
2. 飲食控制
以保證兒童每日總能量生理需要為前提,由專業(yè)營養(yǎng)師制定每日用餐計劃;每日攝入總能量為(1000+70×年齡)kCal/d,其中蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物的供能比依次為40% ~ 50%、10%、30% ~ 40%,三餐能量供應(yīng)比依次為早餐25%、午餐40%、晚餐35%[6-8]。
3.有氧運(yùn)動
運(yùn)動方式主要為羽毛球、跳繩、籃球及游泳等中小強(qiáng)度的有氧運(yùn)動。每日上午、下午各運(yùn)動1次,每次2 h。在運(yùn)動過程中由專業(yè)技術(shù)人員檢測受試者的心率,運(yùn)動心率從最大心率的50% ~ 60%逐漸過渡到最大心率的60% ~ 70%,具體為120 ~ 160次/分[8]。
4. 醫(yī)務(wù)監(jiān)督
每日測量兒童的體質(zhì)量、腰圍、血壓等體格指標(biāo),定期檢測其血糖、血脂、胰島素等生化指標(biāo),并對干預(yù)過程中出現(xiàn)的軀體不適及不良事件(如心悸、頭暈、低血糖等)進(jìn)行醫(yī)學(xué)觀察和監(jiān)控及干預(yù)。
5. 心理疏導(dǎo)
與其他干預(yù)方式同時進(jìn)行,運(yùn)用心理知識分析肥胖者過度飲食行為的行為特征及心理特點(diǎn),激發(fā)肥胖兒童減肥欲望,幫助其消除自卑心理、樹立減肥信心、保持減肥狀態(tài),并對干預(yù)過程中出現(xiàn)的不良情緒及心理問題進(jìn)行及時疏導(dǎo)。
三、觀察指標(biāo)
1.人體參數(shù)測量
測量12例兒童EONPS前1日及EONPS結(jié)束當(dāng)日的身高、體質(zhì)量、腰圍、血壓。身高、體質(zhì)量、腰圍測量按照WHO兒童身高體質(zhì)量的2003標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行[5]。血壓的測量使用水銀血壓計,根據(jù)兒童上臂長度選擇適當(dāng)袖帶,每例測量2次,取平均值。
2.生化指標(biāo)檢測
測量12例EONPS前1日及EONPS結(jié)束當(dāng)日空腹8 ~ 10 h后的靜脈血總膽固醇、甘油三酯、HDL、LCL、胰島素相關(guān)指標(biāo)等,使用日立7600全自動生化分析儀,采用直接化學(xué)發(fā)光免疫分析法測定。
3. miR檢測
本部分檢測委托廣州金域醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)公司完成,使用實(shí)時PCR儀(Bio-Rad CFX96)檢測。miR的標(biāo)記與芯片的雜交使用Cy3染料染色,雜交圖像利用激光掃描儀(GenePix 4000B,Molecular Device)采集,并使用Array-Pro 圖像分析軟件(Media Cybernetics)進(jìn)行圖像數(shù)字化轉(zhuǎn)換。
四、統(tǒng)計學(xué)處理
應(yīng)用SPSS 24.0進(jìn)行統(tǒng)計分析,正態(tài)分布定量資料采用描述,干預(yù)前后對比采用配對t檢驗(yàn);非正態(tài)分布定量資料采用中位數(shù)(下四分位數(shù),上四分位數(shù))[M(P25,P75)]描述,干預(yù)前后對比采用符號秩和檢驗(yàn)。2個變量的相關(guān)關(guān)系用Spearman秩相關(guān)分析。P < 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
結(jié)果
一、EONPS前后觀察指標(biāo)的比較及不良事件發(fā)生情況
12例中合并血壓高2例, 高甘油三酯血癥2例, 高non-HDL血癥1例,存在胰島素抵抗(IR)10例。經(jīng)過3周EONPS,12例的體質(zhì)量、腰圍、腰圍/身高、BMI均下降,F(xiàn)INS、總膽固醇、甘油三酯、胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)較前減小,胰島素敏感指數(shù)(ISI)增大,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均< 0.05)。血壓高、高甘油三酯血癥、高非HDL(non-HDL-C)血癥者完全恢復(fù)正常;6例存在IR者胰島素水平恢復(fù)正常、IR消失。12例EONPS前后的血壓、空腹血糖、HDL-C、LDL-C、non-HDL-C均無明顯變化(P均> 0.05),見表1。在EONPS過程中,除飲食習(xí)慣不適應(yīng)、饑餓感明顯及部分兒童有心理抵觸外,我們未觀察到其它軀體不適及不良事件,且經(jīng)過調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)、改變食物種類及心理疏導(dǎo)后,上訴情況改善。
二、EONPS前后miR表達(dá)的比較
經(jīng)過3周EONPS,12例兒童體循環(huán)miR-142-5p水平較前上升(P < 0.05);而miR-133b水平較前上升不明顯(P > 0.05),見表2。
三、miR變化值與臨床資料相關(guān)性分析
分析體質(zhì)量、腰圍、腰圍/身高、BMI、血壓等數(shù)據(jù)差值以及空腹血糖、血脂、FINS等生化指標(biāo)差值與miR-142-5p、miR-133b表達(dá)差值的相關(guān)性,結(jié)果顯示miR-142-5p表達(dá)差值與腰圍/身高、血壓、BMI差值呈正相關(guān),與甘油三酯、LDL差值呈負(fù)相關(guān);而miR-133b表達(dá)差值僅與體質(zhì)量差值呈正相關(guān),見表3。
討論
兒童和青少年處于生長發(fā)育階段,對營養(yǎng)素的需求不同于成年人,且其各項(xiàng)生理指標(biāo)尚不穩(wěn)定,因此普通的減肥方式不適用于兒童和青少年。對兒童和青少年,綜合干預(yù)被認(rèn)為是兒童肥胖癥治療的首選方法,主要包括健康教育、有氧運(yùn)動、合理飲食、心理矯正、醫(yī)務(wù)監(jiān)督。本研究對12例單純性肥胖兒童進(jìn)行了3周的全封閉類軍事化管理的EONPS,在干預(yù)過程中未觀察到明顯軀體不適及不良事件。經(jīng)過EONPS,12例兒童的體質(zhì)量、腰圍、腰圍/身高、BMI下降,提示EONPS能夠消耗體內(nèi)異常堆積的脂肪,減少體脂率,從而有效地降低肥胖兒童體質(zhì)量,并改善其體質(zhì)狀況[10]。同時,肥胖兒童FINS、HOMA-IR較EONPS前下降,ISI增大,表明EONPS可以改善肥胖兒童高胰島素血癥,減輕IR程度,對糖尿病的發(fā)生起到一定的預(yù)防作用,這可能與有氧運(yùn)動能改善肝臟、肌肉等部位胰島素受體的功能、提高胰島素敏感性有關(guān)[11-13]。盡管在研究中肥胖兒童HDL-C、LDL-C、non-HDL-C在EONPS前后無明顯變化,但甘油三酯、總膽固醇較前下降,且血壓高、高甘油三酯血癥、高non-HDL-C血癥者均恢復(fù)正常,表明有氧運(yùn)動在一定程度上能促進(jìn)機(jī)體脂肪動員、改善脂質(zhì)代謝,能減低高血壓病、高脂血癥等心血管疾病的發(fā)病風(fēng)險[14]。
miR表達(dá)水平與機(jī)體不同的生理、病理狀態(tài)有關(guān),并隨個體的體質(zhì)情況、代謝狀態(tài)的變化而改變[3]。2013年Ortega等[15]報道,對成人重度肥胖癥患者進(jìn)行手術(shù)減肥,術(shù)后隨著體質(zhì)量的下降,miR-140-5p、miR-122、miR193a-5p、miR-16-1的表達(dá)也明顯下降,而miR-221、miR-199a-3p表達(dá)上調(diào)。同時Prats-Puig等[16]在對7歲以下單純性肥胖兒童的3年追蹤研究顯示,隨著BMI的增大,miR-486-5p的表達(dá)下降,miR-532-5p、miR-222、miR-122的表達(dá)上調(diào);隨著BMI降低,miR-28-3p的表達(dá)上調(diào)。本研究組既往發(fā)現(xiàn),miR-133b在肥胖兒童體循環(huán)中的表達(dá)下調(diào),與體質(zhì)量、腰圍、腰圍/身高、BMI等指標(biāo)呈負(fù)相關(guān),與ISI呈正相關(guān);miR-142-5p表達(dá)上調(diào),與體質(zhì)量、腰圍、腰圍/身高、BMI、血壓、總膽固醇、甘油三酯、non-HDL-C呈正相關(guān),與ISI呈負(fù)相關(guān)[4]。而且我們也發(fā)現(xiàn)ACOX1基因是miR-142-5p的靶基因之一,具有編碼過氧化物酶酰基輔酶A氧化酶等功能,可以通過影響脂肪酸β氧化,參與PPAR信號通路調(diào)節(jié)的方式來調(diào)節(jié)機(jī)體血脂、甘油三酯及酮體代謝等的生物學(xué)過程[17]。本研究顯示,經(jīng)過3周的EONPS,單純性肥胖兒童體循環(huán)中的miR-142-5p表達(dá)水平持續(xù)升高,且其升高程度與腰圍/身高、BMI、甘油三酯、LDL-C、non-HDL-C的變化程度相關(guān)。因此我們推測miR-142-5p是肥胖及脂質(zhì)代謝異常的抵抗因子,肥胖兒童體內(nèi)脂質(zhì)異常代謝等病理狀態(tài)以及有氧運(yùn)動等因素可以促使miR-142-5p高表達(dá),其表達(dá)水平升高可以促進(jìn)脂肪酸β氧化,加強(qiáng)機(jī)體的脂肪動員,改善脂質(zhì)代謝,促使高甘油三酯血癥、高non-HDL-C血癥等脂質(zhì)異常代謝的逆轉(zhuǎn);但其具體作用機(jī)制需要進(jìn)一步的研究闡明。盡管在研究中我們觀察到miR-133b表達(dá)水平在EONPS后有上升趨勢,但該變化無統(tǒng)計學(xué)意義,這可能與樣本量少、EONPS時間短有關(guān)。
綜上所述,以有氧運(yùn)動結(jié)合飲食控制為主的EONPS能有效降低肥胖兒童體質(zhì)量、改善體成分,提高胰島素敏感性,促進(jìn)機(jī)體脂肪動員、改善脂質(zhì)代謝,從而降低肥胖及并發(fā)癥的患病風(fēng)險。miR-142-5p在肥胖兒童血漿中的表達(dá)上調(diào),運(yùn)動等因素可以進(jìn)一步誘導(dǎo)其表達(dá)上調(diào),其上調(diào)程度越大,體質(zhì)量、腰圍、腰圍/身高、BMI等指標(biāo)下降越明顯,故其可以作為肥胖兒童脂質(zhì)代謝異常的生物學(xué)標(biāo)志物,但其具體作用機(jī)制尚不明確。
參 考 文 獻(xiàn)
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(收稿日期:2020-03-03)
(本文編輯:洪悅民)