研究背景2型糖尿病（type2diabetesmellitus,T2DM）患病率不断上升,中国是世界上糖尿病患者最多的国家,疾病负担日益严重。肌少症被定义为与衰老相关的肌肉质量和力量的逐渐丧失,能增加跌倒、残疾、住院和死亡的风险。T2DM是肌少症的危险因素之一,T2DM和肌少症相互促进,T2DM合并肌少症时肌肉质量和力量的损失会加速,严重损害患者生活质量,已有研究证实T2DM相关肌少症是一个独立的疾病实体。研究T2DM相关肌少症的发病机制,探索有效的干预方法具有重要意义。系统性慢性炎症在T2DM和肌少症的发病过程中均起着重要作用,可能是二者关系的桥梁。2型固有淋巴样细胞（group 2 innate lymphoid cell,ILC2s）在过敏和代谢性疾病中具有重要作用,并且是组织损伤的一线反应细胞。有研究发现肥胖或高脂饮食等具备T2DM高危因素的小鼠体内ILC2s 比例减低,ILC2s可能在T2DM发病中具有作用。此外,ILC2s在骨骼肌急性损伤修复和Duchenne肌营养不良中也发挥作用。但ILC2s在T2DM相关肌少症中是否起作用尚未见报道。有研究证实T2DM患者血清和粪便中丁酸盐水平降低。丁酸钠（sodium butyrate,NaB）可提高高脂饮食小鼠慢肌纤维比例,改善胰岛素抵抗,还可通过PI3K/AKT/mTOR信号通路抑制氧化应激和自噬,减轻db/db糖尿病肾病小鼠骨骼肌细胞萎缩,这些结果表明,NaB对T2DM相关的骨骼肌病变有保护作用。我们前期的实验研究发现,NaB可以上调db/db小鼠体内ILC2s水平。本研究中,我们采用db/db小鼠建立T2DM相关肌少症动物模型,通过给予NaB、IL-2/Jes6（ILC2s刺激剂）、anti-CD90.2（ILC2s抑制剂）等ILC2s调节剂,在体内上调和下调ILC2s,探讨ILC2s在T2DM相关肌少症中的作用及相关机制,同时明确NaB对T2DM相关肌少症的干预效应。代谢综合征（metabolic syndrome,MetS）患者是T2DM发病的高危人群。美国糖尿病学会和欧洲糖尿病学会2005年发表的联合报告提出把MetS作为T2DM的前期状态来看待。T2DM、MetS以及肥胖等代谢性疾病与肌少症密切相关,因此研究MetS与肌少症关系有助于早期筛检和预防T2DM相关肌少症。而且,MetS患者与T2DM患者一样是动脉粥样硬化性心血管疾病（arteriosclerotic cardiovasculardisease,ASCVD）的高危人群,与MetS密切相关的肌肉质量减少是否对ASCVD有影响值得进一步研究。本研究将对国内部分MetS人群进行回顾性分析,探讨骨骼肌质量减少与颈动脉粥样硬化的关系。第一部分ILC2s在2型糖尿病相关肌少症中的作用及机制研究研究目的1.探讨ILC2s是否参与T2DM相关肌少症的发病;2.明确ILC2s在T2DM相关肌少症发病中的作用机制;3.探讨NaB是否通过影响ILC2s对T2DM相关肌少症发挥保护效应。研究方法1.T2DM相关肌少症小鼠动物模型建立选择6周龄雄性C57BL/6J-db/db小鼠和同周龄野生型雄性C57BL/6J小鼠,分为C57BL/6J组（n=5）、db/db组（n=5）,适应性喂养1周后,进行如下实验:（1）定期监测小鼠体重及随机血糖（2）进行腹腔葡萄糖耐量实验（intraperitoneal glucose tolerance test,IPGTT）并绘制糖耐量曲线（3）骨骼肌质量检测:双能X线（dual energy X-ray,DXA）测量骨骼肌质量;组织学测量腓肠肌/体重比值（4）肌肉力量检测:网格倒置悬吊时间测试和拉力测试（5）运动能力检测:跑步机力竭时间和距离测试2.实验动物分组将经适应性喂养1周后的7周龄雄性C57BL/6J-db/db小鼠和同周龄野生型雄性C57BL/6J小鼠按以下实验设计随机分组如下,处理时间均为9周:（1）ILC2s 作用机制及 NaB 干预效果:C57BL/6J+水组（n=12）、C57BL/6J+NaB组（n=12）、db/db+水组（n=12）、db/db+NaB 组（n=12）（2）ILC2s 上调实验:db/db+PBS 组（n=10）、db/db+IL-2/Jes6 组（n=10）（3）ILC2s 下调实验:db/db+NaB+PBS 组（n=10）、db/db+NaB+anti-CD90.2组（n=10）3.同步骤1中监测小鼠体重、血糖、肌肉质量、肌力及运动能力4.采用ELISA检测血清IL-33、IL-13水平5.流式细胞术检测Treg细胞和ILC2s细胞6.组织病理学检测HE染色观察腓肠肌形态学变化并计算肌纤维横截面积（cross sectional area,CSA）;对Slow MyHC和Fast MyHC进行免疫荧光染色,计算慢肌纤维/快肌纤维比例。7.分子学检测Western Blotting 检测腓肠肌组织 Atrogin 1、MuRF 1、Fast MyHC、Slow MyHC、PGC-1α、GATA-3、P-STAT3 和 STAT3 的表达。8.统计方法使用SPSS 20.0软件统计分析。采用析因设计的方差分析方法对两个主要影响因素“T2DM”和“NaB”进行2×2析因分析。两组之间比较采用独立样本t检验;多组之间比较采用One-way ANOVA和LSD post-hoc分析。以P＜0.05为差异有统计学差异。研究结果1.T2DM相关肌少症小鼠动物模型的构建与同周龄C57BL/6J小鼠相比,db/db小鼠体重和IPGTT的曲线下面积（area underthe curve,AUC）显著增加,肌肉质量指数、腓肠肌/体重比值、拉力、网格倒置悬吊时间、跑步机力竭运动时间和运动距离均显著减低（均P＜0.05）,说明T2DM相关肌少症小鼠动物模型构建成功。2.NaB和ILC2s调节剂对db/db小鼠脾脏和骨骼肌ILC2s的影响（1）与C57BL/6J+水组相比,db/db+水组小鼠脾脏和骨骼肌组织ILC2s 比例显著减低（均P＜0.05）;与db/db+水组相比,db/db+NaB组小鼠脾脏和骨骼肌组织ILC2s比例显著增加（均P＜0.05）。说明NaB可上调db/db小鼠脾脏和骨骼肌组织ILC2s 比例。（2）与db/db+PBS组相比,db/db+IL-2/Jes6组小鼠脾脏和骨骼肌组织ILC2s比例显著增加（均P＜0.05）;与 db/db+NaB+PBS 组相比,db/db+NaB+anti-CD90.2组小鼠脾脏和骨骼肌组织ILC2s比例显著减低（均P＜0.05）。说明ILC2s刺激剂IL-2/Jes6和抑制剂anti-CD90.2的作用是有效的。3.NaB和调节ILC2s对db/db小鼠糖代谢的影响（1）与db/db+水组小鼠相比,db/db+NaB组小鼠IPGTT显著改善（P＜0.05）。说明NaB可改善db/db小鼠糖耐量。（2）与db/db+PBS组相比,db/db+IL-2/Jes6组小鼠IPGTT显著改善（P＜0.05）;与 db/db+NaB+PBS 组相比,db/db+NaB+anti-CD.90.2 组小鼠 IPGTT 无显著统计学差异（P＞0.05）,说明上调ILC2s可改善db/db小鼠糖耐量。4.NaB和调节ILC2s对db/db小鼠肌肉质量、肌肉力量和运动能力的影响（1）与db/db+水组小鼠相比,db/db+NaB组小鼠跑步机运动时间及运动距离显著增加（均P＜0.05）,但肌肉质量和肌肉力量无显著差别（均P＞0.05）,说明NaB可改善db/db小鼠运动能力。（2）与db/db+PBS组相比,db/db+IL-2/Jes6组小鼠跑步机运动时间及运动距离显著增加（均P＜0.05）,但肌肉质量和肌肉力量无显著差别（均P＞0.05）;与db/db+NaB+PBS组相比,db/db+NaB+anti-CD.90.2组小鼠网格悬吊时间、跑步机运动时间及运动距离显著减低（均P＜0.05）,肌肉质量无显著差别（P＞0.05）。说明上调ILC2s可改善db/db小鼠运动能力,而下调ILC2s可减低db/db小鼠的运动能力。5.NaB和调节ILC2s对db/db小鼠肌纤维萎缩的影响（1）与C57BL/6J+水组相比,db/db+水组小鼠肌纤维CSA显著减低,Atrogin 1和MuRF 1蛋白表达水平显著增加（均P＜0.05）;与db/db+水组相比,db/db+NaB组小鼠肌纤维CSA显著增加,MuRF 1蛋白表达水平显著减低（均P＜0.05）,说明NaB可改善db/db小鼠肌纤维萎缩。（2）与db/db+PBS组相比,db/db+IL-2/Jes6组小鼠肌纤维CSA显著增加,Atrogin 1和MuRF 1蛋白表达水平显著降低（均P＜0.05）;与db/db+NaB+PBS组相比,db/db+NaB+anti-CD90.2组肌纤维CSA显著减低,MuRF 1蛋白表达水平显著升高（均P＜0.05）。说明上调ILC2s可改善db/db小鼠肌纤维萎缩,而下调ILC2s可加剧db/db小鼠肌纤维萎缩。6.NaB和调节ILC2s对db/db小鼠肌纤维类型转换的影响（1）与C57BL/6J+水组相比,db/db+水组小鼠慢肌纤维比例显著减低,Slow MyHC/Fast MyHC 比值显著减低（均P＜0.05）;与db/db+水组相比,db/db+NaB组慢肌纤维比例显著增加,Slow MyHC/Fast MyHC 比值显著增加（均P＜0.05）,说明NaB可增加db/db小鼠腓肠肌慢肌纤维比例。（2）与db/db+PBS 组相比,db/db+IL-2/Jes6 组慢肌纤维比例、Slow MyHC/Fast MyHC 比值显著增加（均P＜0.05）;与 db/db+NaB+PBS 组相比,db/db+NaB+anti-CD90.2组慢肌纤维比例、Slow MyHC/Fast MyHC 比值显著减低（均P＜0.05）。说明上调ILC2s可增加db/db小鼠腓肠肌慢肌纤维比例,下调ILC2s可减低db/db小鼠腓肠肌慢肌纤维比例。7.NaB和调节ILC2s对db/db小鼠炎症状态的影响（1）与C57BL/6J+水组相比,db/db+水组小鼠Treg 比例显著减低（P＜0.05）;与db/db+水组相比,db/db+NaB组Treg比例显著增加（P＜0.05）,说明NaB可改善小鼠炎症状态。（2）与db/db+PBS组相比,db/db+IL-2/Jes6组小鼠Treg 比例显著增加（P＜0.05）;与 db/db+NaB+PBS 组相比,db/db+NaB+anti-CD90.2 组 Treg 比例无显著性差异（P＞0.05）。说明上调ILC2s可改善db/db小鼠炎症状态。8.NaB和调节ILC2s对db/db小鼠血清IL-33、IL-13水平的影响（1）与C57BL/6J+水组相比,db/db+水组小鼠ILC2s上游因子IL-33水平显著上升,ILC2s下游因子IL-13水平显著减低（均P＜0.05）;与db/db+水组相比,db/db+NaB组IL-33水平显著减低,IL-13水平显著上升（均P＜0.05）。说明NaB可上调db/db小鼠体内IL-13水平,但对IL-33水平反而有下调作用。（2）与db/db+PBS组相比,db/db+IL-2/Jes6组IL-33水平无显著性差异（P＞0.05）,IL-13水平显著上升（P＜0.05）;与db/db+NaB+PBS组相比,db/db+NaB+anti-CD90.2 组小鼠 IL-33 水平无显著性差异（P＞0.05）,IL-13 水平显著减低（P＜0.05）。说明上调ILC2s可升高db/db小鼠IL-13水平,下调ILC2s可降低db/db小鼠IL-13水平,调节ILC2s不受IL-33水平影响。9.NaB和调节ILC2s对db/db小鼠ILC2s/IL-13/STAT3通路的影响（1）Western Blotting结果显示,与C57BL/6J+水组相比,db/db+水组小鼠腓肠肌GATA-3、P-STAT3/STAT3比值、PGC-1α蛋白表达显著减低（均P＜0.05）;与db/db+水组相比,db/db+NaB组小鼠腓肠肌GATA-3蛋白、P-STAT3/STAT3比值、PGC-1α蛋白表达均显著增加（均P＜0.05）。说明NaB通过激活ILC2s/IL-13/STAT3通路增加慢肌纤维表达改善运动能力。（2）Western Blotting结果显示,与db/db+PBS组相比,db/db+IL-2/Jes6组小鼠腓肠肌GATA-3、P-STAT3/STAT3比值、PGC-1α蛋白表达均显著增加（均P＜0.05）;与 db/db+NaB+PBS 组相比,db/db+NaB+anti-CD90.2 组腓肠肌 GATA-3、P-STAT3/STAT3比值、PGC-1α蛋白表达均减低（均P＜0.05）。结合前述结果（调节ILC2s不受IL-33水平影响）,说明非IL-33依赖的ILC2s/IL-13/STAT3通路激活增加db/db小鼠慢肌纤维表达改善运动能力。研究结论1.7周龄后的db/db小鼠存在T2DM和肌少症,可作为T2DM相关肌少症动物模型;2.db/db小鼠体内ILC2s 比例减低,可导致肌萎缩、慢肌纤维比例减低、耐力运动能力下降,促进T2DM相关肌少症的发病;3.非IL-33依赖的ILC2s/IL-13/STAT3通路在db/db小鼠T2DM相关肌少症发病中具有重要作用;4.NaB通过上调ILC2s,激活IL-13/STAT3通路增加慢肌纤维比例,改善db/db小鼠运动能力,可能成为T2DM相关肌少症的有效干预措施。第二部分低骨胳肌质置对中国山东代谢综合征人群颈动脉粥样硬化的影响研究目的1.探讨低骨骼肌质量对中国山东MetS人群颈动脉粥样硬化的关系;2.评估低骨骼肌质量对中国山东MetS人群颈动脉粥样硬化的预测价值。研究方法1.研究对象1.1本研究为回顾性研究,从山东大学齐鲁医院心内科建立的MetS数据库中筛选性别、年龄相匹配的受试者（n=376）,年龄24-85岁。MetS的诊断符合2005年国际糖尿病联合会定义。1.2研究对象分组根据是否符合MetS标准和腰围身高比（waist circumference-to-height ratio,WHTR）,将受试者分为:（1） MetS组（WHTR20.5）,共192例,其中男性83例,女性109例;（2）非MetS肥胖组（WHTR20.5）,共118例,其中男性50例,女性68例;⑶健康对照组（WHTRC0.5）,共66例,其中男性18例,女性48例。再根据骨骼肌质量是否减少,将非MetS肥胖组分为①非MetS肥胖-非肌肉量减少亚组、②非MetS肥胖-肌肉量减少亚组;将MetS组分为①MetS-非肌肉量减少亚组、②MetS-肌肉量减少亚组。2.收集临床资料及血液生化指标记录受试者的年龄（Age）、性别（Sex）、种族（Race）、基础病史等一般资料,收集身高（height,Ht）、体重（body weight,BW）、腰围（waist circumference,WC）、臀围（hip circumference,HC）、收缩压（systolicblood pressure,SBP）、舒张压（diasloticbloodpressure,DBP）等人体学测量资料,计算体重指数（body mass index,BMI）、腰臀比（waist-to-hip ration,WHR）和WHTR。收集受试者血液学测量资料,包括血浆中总胆固醇（totalcholesterol,TC）,低密度脂蛋白胆固醇（low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C）、甘油三醋（triglyceride,TG）、空腹血糖（fastingblood glucose,FBG）、糖化血红蛋白Ale（hemoglobin Alc,HbAlc）、胰岛素浓度和尿酸（uricacid,UA）水平。计算胰岛素抵抗指数（homeostasis model assessment-IR,HOMA-IR）。3.骨胳肌质量测量四肢骨豁肌质量（appendicular skeletal muscle mass,ASM）的计算采用如下公式:ASM（kg）=0.244xBW+78〇xHt-0.098xAge+6.6xSex+Race-3.3（男性Sex=l,女性Sex=0,Race=-1.2）四肢骨豁肌质量指数（appendicular skeletal muscle mass index,ASMI）的计算如下:ASMI（%）=总ASM（kg）/BW（kg）xl〇〇%肌肉质量减少定义为:ASMI低于同性别同年龄对照人群平均值1个标准差（standard deviation,SD）,本研究中男性＜39.04%,女性＜28.43%。4.颈动脉超声测置颈动脉超声测量所有受试者内中膜厚度（intima-media thickness,IMT）。IMT^l.Omm被定义为颈动脉粥样硬化。5.统计方法使用SPSS 20.0软件统计分析。组间比较,正态分布的数据使用方差分析,非正态分布的数据使用Kruskal-Wallis检验,患病率比较使用趋势x2检验。通过二元Logistic回归模型分析MetS、肌肉质量减少和IMT之间的关系,并评估ASMI对MetS患者颈动脉粥样硬化的预测作用。使用受试者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲线计算AUC,评估肌肉质量减少对颈动脉粥样硬化的诊断价值。P＜0.05被认为有统计学意义。研究结果1.临床资料比较不论男性或女性,在健康对照组、非MetS肥胖组和MetS组3组间年龄差异无统计学意义（均PXXOS）;人体测量参数BW、BMI、WC、HC和WHR从健康对照组、非MetS肥胖组到MetS组呈递增趋势（均FC0.05）,代谢参数如胰岛素、SBP、DBP、PP、TC、LDL-C、TG、UA、Glu、HbAlc和HOMA-IR,以及颈动脉参数IMT在MetS组较健康对照组及非MetS肥胖组显著升高（均P＜0.05）;骨骼肌参数ASMI从健康对照组、非MetS肥胖组到MetS组呈递减趋势（均P＜0.05）;此外,代谢参数中的HDL-C在MetS组较健康对照组及非MetS肥胖组显著降低（均P＜0.05）。2.各组间颈动脉粥样硬化的患病率不论男性或女性,从健康对照组、非MetS肥胖组到MetS组,颈动脉粥样硬化患病率都呈递增趋势,差异有统计学意义（女性PfortrencNO.001,男性F for trend=0.009）。3.肌肉质置减少对颈动脉粥样硬化的影响男性受试者中,IMT值在MetS-肌肉量减少亚组较非MetS肥胖-肌肉量减少亚组显著增加（P=0.020）;在MetS-肌肉量减少亚组和MetS-非肌肉量减少亚组之间无统计学差异（P＞0.05）;在非MetS肥胖-肌肉量减少亚组和非MetS肥胖-非肌肉量减少亚组之间也无统计学差异（P＞0.05）。女性受试者中,IMT值在MetS-肌肉量减少亚组较MetS-非肌肉量减少亚组显著增加（P=0.009）;在MetS-肌肉量减少亚组较非MetS肥胖-肌肉量减少亚组显著增加（斤0.009）;在MetS-非肌肉量减少亚组和非MetS肥胖-非肌肉量减少亚组之间无统计学差异（P＞0.05）;在非MetS肥胖-肌肉量减少亚组和非MetS肥胖-非肌肉量减少亚组之间也无统计学差异（P＞0.05）。4.肌肉质置减少对颈动脉粥样硬化的预测作用二元Logistic回归模型单变量分析显示:SBP、DBP、PP、WC、TC、TG、LDL-C、IR及ASMI等参数与IMT相关（均P＜0.05）。进一步的二元Logistic回归模型多变量分析显示SBP和ASMI对颈动脉粥样硬化具有较好的预测价值,其OR值和95%可信区间分别为1.026（1.010-1.033）和2.788（1.559-4.985）。5.肌肉质置减少对颈动脉粥样硬化的诊断价值对SBP和ASMI两个参数绘制ROC曲线,结果显示ASMI的ROC曲线AUV(:为0.641（P＜0.001）,SBP的ROC曲线AUC0.692（P＜0.001）,说明肌肉质量减少对颈动脉粥样硬化有一定的诊断价值。研究结论1.在MetS患者中颈动脉粥样硬化的发生率都较高;2.肌肉质量减少对颈动脉粥样硬化具有明显影响,且这种影响在女性中更明显;3.在中国山东MetS人群中,肌肉质量减少与颈动脉粥样硬化密切相关,是颈动脉粥样硬化的独立危险因素;4.肌肉质量减少（ASMI男性＜39.04%,女性＜28.43%）对颈动脉粥样硬化有较好的预测作用和一定的诊断价值。