Study on the correlation between visceral fat area and thyroid hormone in patients with type 2 diabetes
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摘要:目的
探讨2型糖尿病(T2DM)病人血清甲状腺激素水平与腹部内脏脂肪面积(VFA)的相关性。
方法收集328例T2DM病人，通过测量血清总甲状腺激素、总三碘甲腺原氨酸(TT3)、游离甲状腺素、游离三碘甲腺原氨酸(FT3)、促甲状腺激素和生化指数(空腹血糖、空腹胰岛素、糖化血红蛋白、总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇)，并对VFA和皮下脂肪面积进行生物电阻方法测定。
结果Spearman相关分析表明，TT3、FT3与VFA呈明显正相关关系(r=0.184、0.173，P＜0.01)。多元线性回归分析表明，TT3与VFA具有独立的相关关系(P＜0.05)，TT3每增加1 nmol/L，VFA增加13 cm2。
结论T2DM病人的TT3与VFA相关，可能是机体对过量的内脏脂肪组织的自我保护机制，是机体保持代谢平衡的适应机制。
Abstract:ObjectiveTo explore the relationship between thyroid hormone and abdominal visceral fat area (VFA) in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM).
MethodsThe serum levels of total thyroid hormone, total triiodothyronine (TT3), free thyroxine, free triiodothyronine (FT3) and thyroid stimulating hormone, and biochemical indexes (fasting blood glucose, fasting insulin, glycated hemoglobin, total cholesterol, triglyceride, low density lipoprotein cholesterol and high density lipoprotein cholesterol) in 328 patients with T2DM were measured, and the VFA and subcutaneous fat area were detected by bioelectrical impedance method.
ResultsThe results of Spearman correlation analysis showed that the TT3 and FT3 were positively correlated with VFA (r=0.184, 0.173, P<0.01). The results of multiple linear regression analysis showed that there was an independent correlation between TT3 and VFA (P<0.05), and the VFA increased by 13 cm2 for every 1 nmol/L of TT3 increased.
ConclusionsThe TT3 in T2DM patients is related to VFA, which may be the self-protection mechanism of the body against excess visceral adipose tissue, and adaptive mechanism of the body to maintain metabolic balance.
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Keywords:
- type 2 diabetes mellitus /
- visceral fat area /
- thyroid hormone
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2型糖尿病(T2DM)的患病率逐年增高是一个突出的世界公共卫生问题[1]。人体的脂肪按分布可分为内脏脂肪和皮下脂肪，其中内脏脂肪被认为是导致代谢性疾病的元凶[2]，其主要原因是内脏脂肪可引起脂肪组织功能紊乱，产生一系列导致氧化应激和炎症反应交互作用的特异脂肪因子(例如脂联素、瘦素等)和炎性细胞因子，且内脏脂肪积累对葡萄糖代谢产生不利影响[3]，最终导致胰岛素抵抗、增加T2DM的发生[4-6]。
甲状腺激素对人体的内分泌起着关键的作用，能够在一定程度上影响脂肪在体内的分布。NIE等[7]发现在甲状腺功能正常的人群中，腹部皮下脂肪与游离三碘甲酰原氨酸(free triiodothyronine, FT3)升高独立相关。STEINHOFF等[8]发现甲状腺功能亢进者的内脏脂肪组织面积减少，与FT3及游离甲状腺素(free thyroxine, FT4)均相关。另有研究[9]发现超重或肥胖男性中，FT3与脂肪量增加有相关性。这些研究结果仍未得出统一的结论。且目前对二者的研究在健康人群中较多，很少有报道反映T2DM病人内脏脂肪面积(visceral fat area，VFA)和甲状腺激素的相关性，同时以此人群研究甲状腺功能仅强调能量代谢中的甲状腺功能减退(甲减)和亚临床甲减的作用[10]。T2DM、甲状腺激素、VFA均与能量代谢密切相关，三者之间相互影响产生作用，但关系尚不清楚。因此，本研究选取T2DM且甲状腺功能正常人群，探讨VFA与甲状腺激素的关系。现作报道。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
选取2021年12月至2022年7月蚌埠医科大学第一附属医院就诊的T2DM病人，并纳入标准化代谢性疾病管理中心(MMC)管理。选择标准：(1)年龄≥18周岁；(2)T2DM的诊断符合美国糖尿病协会(ADA)2020年制定的T2DM诊断标准。(3)甲状腺功能正常。
排除标准：(1)酮症酸中毒、高渗性高血糖、急性感染等糖尿病急性并发症；(2)在最近1个月内服用可能对甲状腺激素有干扰作用的药物(如糖皮质激素、左甲状腺素钠、抗甲状腺药物等)；(3)有甲状腺手术史者；(4)甲状腺功能异常者；(5)有恶性肿瘤史者；(6)心、肝、肾功能严重不全者；(7)孕妇或哺乳期的女性。
328例病人进入最终分析。经蚌埠医科大学第一附属医院伦理委员会批准，每位参与者均同意参加本研究并均签署知情同意书。
1.2 方法
所有参与者均使用标准问卷获取有关个人和家庭病史的信息，并进行体检和实验室检查。所有参与者留取身高、体质量、腰围数值，计算体质量指数(BMI)。所有参与者在早上禁食8 h后采集静脉血，检测相关生化指标。评估个体水平的胰岛素抵抗稳态模型(HOMA-IR)使用公式计算：空腹血清胰岛素(mU/L)×空腹血糖(mmol/L)/22.5。
使用DUALSCAN HDS-2000通过生物电阻抗分析测量VFA和皮下脂肪面积(subeutaneous fat area, SFA)。测定前一天20:00开始禁食。指导受试者仰卧，脚踝、手腕和腹部皮肤裸露，呼吸要平稳。平静地呼气完毕，叮嘱病人屏气，再测水平脐和腹部横截面积。再将腹部电极带、手足电极夹安装好，指导病人进行平稳的呼吸。平静地呼气完毕，叮嘱病人屏住呼吸。测量VFA和SFA。纳入研究人群根据VFA的四分位数分为A(VFA≤62.05 cm2)、B(62.05＜VFA≤83.85 cm2)、C(83.85＜VFA≤107.5 cm2)、D组(VFA>107.5 cm2)。
FT3、FT4和TSH在Cobas e601分析仪(德国曼海姆罗氏诊断公司)上用电化学发光免疫分析法检测。FT3、FT4和TSH的批内变异系数分别＜7.0%、＜5.0%和＜3.0%。FT3、FT4和TSH的批间变异系数分别＜8.0%、＜7.0%和＜8.0%。促甲状腺激素(thyroid stimulating hormone, TSH)、FT3、FT4的正常参考范围分别为0.4~4.34 mIU/L、2.14~4.21 ng/L、5.90~12.50 ng/L。
1.3 统计学方法
采用方差分析、秩和检验、χ2检验、Spearman相关分析和多元线性回归分析。
2. 结果
2.1 4组一般资料和临床指标比较
总三碘甲酰原氨酸(total triiodothyronine, TT3)、FT3在4组间差异均有统计学意义(P＜0.05)，总甲状腺素(totalthyroxine, TT4)、FT4、TSH差异均无统计学意义(P>0.05)。SFA、BMI、腰围、HOMA-IR、三酰甘油(triglycerides, TG)、TT3、FT3从A组到D组呈上升趋势，而高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein-cholesterol, HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein-cholesterol, LDL-C)呈下降趋势(P＜0.01)(见表 1)。
表 1 4组一般资料和临床指标比较(x±s)分组 n 男 女 年龄/岁 病程/年 SFA/cm2 BMI/(kg/cm2) 腰围/cm A组 82 38 44 57.7±12.7 6(2, 12.3) 141.7±42.3 22.9±2.0 84.7±5.9 B组 82 41 41 57.2±13.2 10(3, 15.3) 189.5±41.7 25.0±2.3 89.7±6.1 C组 82 43 39 56.9±11.4 7(2, 13) 220.0±53.1 26.6±2.2 93.2±6.6 D组 82 53 29 57.2±14.1 6(0.5, 6) 264.8±67.2 29.8±4.7 98.8±7.6 F — 6.51△ 0.06 81.02▲ 77.73 122.54 77.73 P — >0.05 >0.05 >0.05 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 MS组内 — 166.25 9.163 2 714.651 8.990 32.888 8.990 分组 空腹血糖 HbA1c/% HOMA-IR TG/(mmol/L) 总胆固醇(TC)/(mmol/L) HDL-C/(mmol/L) A组 82(38/44) 8.6(7.5, 10.6) 1.2(0.5, 3.6) 1.0(0.7, 1.6) 4.6±1.6 1.1±0.3 B组 82(41/41) 9.0(7.8, 10.0) 1.8(0.8, 3.4) 1.3(1.0, 2.0) 4.2±1.1 1.0±0.3 C组 82(43/39) 8.9(8.1, 10.6) 2.7(1.2, 5.2) 1.5(1.0, 2.4) 4.4±1.0 1.0±0.2 D组 82(53/29) 9.4(8.2, 10.6) 4.2(2.2, 9.8) 1.6(1.1, 2.8) 4.1±1.3 0.9±0.2 F 3.90△ 2.58▲ 32.53▲ 30.79▲ 2.06 12.63 P >0.05 >0.05 ＜0.01 ＜0.01 >0.05 ＜0.01 MS组内 — — — — 1.581 0.062 分组 LDL-C/(mmol/L) TT3/(nmol/L) TT4/(nmol/L) TSH/(mIU/L) FT3/(pmol/L) FT4/(pmol/L) A组 2.8±1.2 1.2±0.3 85.8±21.5 2.1±1.0 4.3±0.6 18.5±2.9 B组 2.5±0.7 1.3±0.2 86.4±21.3 1.9±0.9 4.4±0.5 18.1±2.9 C组 2.6±0.8 1.3±0.2 81.2±21.9 2.1±0.8 4.5±0.6 18.2±2.7 D组 2.2±0.8 1.3±0.3 86.6±19.8 1.9±0.9 4.5±0.5 18.8±27 F 5.05 2.70 1.20 1.22 3.22 0.97 P ＜0.01 ＜0.05 >0.05 >0.05 ＜0.05 >0.05 MS组内 0.833 0.068 447.85 0.823 0.313 7.850 △示χ2值；▲示Hc值 2.2 相关性分析
2型糖尿病病人VFA与SFA(r=0.745，P＜0.01)、BMI(r=0.718，P＜0.01)、腰围(r=0.669，P＜0.01)、HOMA-IR(r=0.129，P＜0.05)、TC(r=0.291，P＜0.01)、TT3(r=0.184，P＜0.01)、FT3(r=0.173，P＜0.01)均呈明显正相关关系；而性别(男＝0，女＝1)(r=-0.126，P＜0.05)、HDL-C(r=-0.185，P＜0.05)、LDL-C(r=-0.181，P＜0.05)均呈明显负相关关系。
2.3 影响VFA因素的多元线性回归分析
以VFA为因变量，将SFA、BMI、腰围、HOMA-IR、TC、TT3、FT3、性别、HDL-C、LDL-C等在上述相关分析中有统计学意义因素，作为自变量纳入多元线性回归分析中，结果表明TT3是VFA的影响因素。TT3和VFA具有独立的相关性(P＜0.05)，并且每增加1 nmol/L TT3，VFA增加13 cm2(见表 2)。
表 2 T2DM病人以VFA为因变量的多元线性回归分析自变量 B t P SE β TT3 12.972 1.997 ＜0.05 6.497 0.097 BMI 3.115 5.914 ＜0.01 0.527 0.346 SFA 0.100 2.714 ＜0.01 0.037 0.195 HDL-C -11.575 2.117 ＜0.05 5.469 -0.087 腰围 0.753 2.856 ＜0.01 0.264 0.179 3. 讨论
甲状腺激素与肥胖的关系密切相关。以前的大多数研究[11-14]支持肥胖参数如BMI、腰围与FT3或TT3呈正相关的观点。但BMI和腰围并不能反映腹脂分布与甲状腺激素的关系，它们只是评价肥胖的简单指标，近年来磁共振和计算机断层扫描测定腹部脂肪分布的方法更精确，被国际糖尿病联合会推荐为金标准[15]。目前关于甲状腺激素和内脏脂肪面积相互关系的研究较少，作用机制尚不清楚。NAM等[16]在177名超重或肥胖者中，发现计算机断层扫描测量的内脏脂肪与TT3独立且正相关。另一项在T2DM病人的研究中发现，FT3、FT4均与VFA正相关，但TT3与TT4、TSH与VFA无明显相关性[17]。甲状腺激素与VFA相关性结果的不同是否是由于研究人群的不同导致，需要进一步扩大人群进行验证。
本研究纳入符合标准的328例甲状腺功能正常的T2DM病人，通过生物电阻抗分析测量VFA和SFA，发现VFA与FT3和TT3有正相关关系(r=0.184、0.173)。在校正其他相关因素后，VFA与TT3仍有明显的正相关关系，TT3水平随着VFA的增加而上升。除此之外，VFA的增加还与血脂谱不佳相关，如TG水平升高，HDL-C水平降低，且与BMI的增高、胰岛素抵抗也有相关性。
总结以上，大多数研究表明FT3或TT3与VFA呈正相关关系，本次研究结果与之一致。对FT3或TT3与VFA相关性的解释多倾向于肥胖状态可导致FT3或TT3水平变化。
TT3是甲状腺激素的活性形态，可以促进产热、刺激脂肪酸β-氧化。1型碘甲腺原氨酸脱碘酶可催化FT4转化为FT3，在肥胖人群白色脂肪组织中该酶的表达和活性会增强[18]，甲状腺激素受体(THR)在脂肪组织中表达增强[19]，进一步导致肥胖者体内产生高水平的FT3、TT3。以上基础研究的证据表明，内脏脂肪堆积可能通过多种方式引起甲状腺激素的增加。对于T2DM病人，大多数人比健康人群内脏脂肪积累严重，VFA数值更大，且大多数存在瘦素及胰岛素抵抗，进一步增强1型脱碘酶活性，促进T4向T3转化，导致FT3、TT3进一步增加[20]。所以即使甲状腺功能正常时，不良的代谢状态下肥胖、高血糖，T3水平也会增高，增加机体基础代谢率，对抗内脏脂肪组织蓄积，可以解释为身体自我保护内脏脂肪组织过多的一种机制[19, 21]。
动物实验[18]结果显示，TT3能调控下丘脑神经元中的线粒体的解偶联蛋白-2活性，从而促进小鼠食欲增加，从而增加腹部VFA，表明甲状腺激素的增加也可能引起内脏脂肪的积累。但本研究未进一步研究其因果关系。
综上所述，本研究通过对VFA和SFA生物电阻抗分析测定，对甲状腺功能正常的T2DM人群中甲状腺激素与VFA的相关性进行了探讨，发现TT3升高与VFA独立相关，推测甲状腺功能正常的T2DM病人随着VFA的增加，TT3水平升高可能是机体对过量的内脏脂肪组织的自我保护机制，是机体保持代谢平衡的适应机制。但本研究尚存在局限性：一是横切面的性质，不能对因果关系进行推论；二是本研究样本量不大，仅在T2DM病人中进行，是否适用于健康人群或合并其他疾病人群尚不清楚；第三，未明确降糖治疗对脂肪分布的影响。
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表 1 4组一般资料和临床指标比较(x±s)
分组 n 男 女 年龄/岁 病程/年 SFA/cm2 BMI/(kg/cm2) 腰围/cm A组 82 38 44 57.7±12.7 6(2, 12.3) 141.7±42.3 22.9±2.0 84.7±5.9 B组 82 41 41 57.2±13.2 10(3, 15.3) 189.5±41.7 25.0±2.3 89.7±6.1 C组 82 43 39 56.9±11.4 7(2, 13) 220.0±53.1 26.6±2.2 93.2±6.6 D组 82 53 29 57.2±14.1 6(0.5, 6) 264.8±67.2 29.8±4.7 98.8±7.6 F — 6.51△ 0.06 81.02▲ 77.73 122.54 77.73 P — >0.05 >0.05 >0.05 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 MS组内 — 166.25 9.163 2 714.651 8.990 32.888 8.990 分组 空腹血糖 HbA1c/% HOMA-IR TG/(mmol/L) 总胆固醇(TC)/(mmol/L) HDL-C/(mmol/L) A组 82(38/44) 8.6(7.5, 10.6) 1.2(0.5, 3.6) 1.0(0.7, 1.6) 4.6±1.6 1.1±0.3 B组 82(41/41) 9.0(7.8, 10.0) 1.8(0.8, 3.4) 1.3(1.0, 2.0) 4.2±1.1 1.0±0.3 C组 82(43/39) 8.9(8.1, 10.6) 2.7(1.2, 5.2) 1.5(1.0, 2.4) 4.4±1.0 1.0±0.2 D组 82(53/29) 9.4(8.2, 10.6) 4.2(2.2, 9.8) 1.6(1.1, 2.8) 4.1±1.3 0.9±0.2 F 3.90△ 2.58▲ 32.53▲ 30.79▲ 2.06 12.63 P >0.05 >0.05 ＜0.01 ＜0.01 >0.05 ＜0.01 MS组内 — — — — 1.581 0.062 分组 LDL-C/(mmol/L) TT3/(nmol/L) TT4/(nmol/L) TSH/(mIU/L) FT3/(pmol/L) FT4/(pmol/L) A组 2.8±1.2 1.2±0.3 85.8±21.5 2.1±1.0 4.3±0.6 18.5±2.9 B组 2.5±0.7 1.3±0.2 86.4±21.3 1.9±0.9 4.4±0.5 18.1±2.9 C组 2.6±0.8 1.3±0.2 81.2±21.9 2.1±0.8 4.5±0.6 18.2±2.7 D组 2.2±0.8 1.3±0.3 86.6±19.8 1.9±0.9 4.5±0.5 18.8±27 F 5.05 2.70 1.20 1.22 3.22 0.97 P ＜0.01 ＜0.05 >0.05 >0.05 ＜0.05 >0.05 MS组内 0.833 0.068 447.85 0.823 0.313 7.850 △示χ2值；▲示Hc值 
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表 2 T2DM病人以VFA为因变量的多元线性回归分析
自变量 B t P SE β TT3 12.972 1.997 ＜0.05 6.497 0.097 BMI 3.115 5.914 ＜0.01 0.527 0.346 SFA 0.100 2.714 ＜0.01 0.037 0.195 HDL-C -11.575 2.117 ＜0.05 5.469 -0.087 腰围 0.753 2.856 ＜0.01 0.264 0.179
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[1] TINAJERO MG, MALIK VS. An update on the epidemiology of type 2 diabetes: a global perspective[J]. Endocrinol Metab Clin North Am, 2021, 50(3): 337. doi: 10.1016/j.ecl.2021.05.013
[2] HE M, WANG J, LIANG Q, et al. Time-restricted eating with or without low-carbohydrate diet reduces visceral fat and improves metabolic syndrome: a randomized trial[J]. Cell Rep Med, 2022, 3(10): 100777. doi: 10.1016/j.xcrm.2022.100777
[3] ROUAULT C, MARCELIN G, ADRIOUCH S, et al. Senescence-associated β-galactosidase in subcutaneous adipose tissue associates with altered glycaemic status and truncal fat in severe obesity[J]. Diabetologia, 2021, 64(1): 240. doi: 10.1007/s00125-020-05307-0
[4] KITAGAWA M, NAKAGAWA S, SUZUKI T, et al. Visceral fat-reducing effect and safety of continuous consumption of beverage containing resistant maltodextrin: a randomized, double-blind, placebo-controlled, parallel-group clinical trial[J]. J Nutr Sci Vitaminol, 2020, 66(5): 417. doi: 10.3177/jnsv.66.417
[5] BHARMAL SH, ALARCON RAMOS GC, KO J, et al. Abdominal fat distribution modulates the metabolic effects of exogenous ketones in individuals with new-onset prediabetes after acute pancreatitis: results from a randomized placebo-controlled trial[J]. Clin Nutr ESPEN, 2021, 43: 117. doi: 10.1016/j.clnesp.2021.03.013
[6] RUIZ HH, LÓPEZ DÍEZ R, ARIVAZAHAGAN L, et al. Metabolism, obesity, and diabetes mellitus[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2019, 39(7): e166.
[7] NIE X, XU Y, MA X, et al. Association between abdominal fat distribution and free triiodothyronine in a euthyroid population[J]. Obes Facts, 2020, 13(3): 358. doi: 10.1159/000507709
[8] STEINHOFF KG, KRAUSE K, LINDER N, et al. Effects of hyperthyroidism on adipose tissue activity and distribution in adults[J]. Thyroid, 2021, 31(3): 519. doi: 10.1089/thy.2019.0806
[9] ADAMSKA A, RACZKOWSKI A, STACHURSKA Z, et al. Body composition and serum concentration of thyroid hormones in euthyroid men and women from general population[J]. J Clin Med, 2022, 11(8): 2118. doi: 10.3390/jcm11082118
[10] 普云, 王兴勇, 王丹, 等. 老年2型糖尿病患者并发甲状腺功能减退症的影响因素[J]. 中国老年学杂志, 2022, 42(1): 19. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZLXZ202201006.htm [11] LASS N, BARTH A, REINEHR T. Thyroid volume and thyroid function parameters are independently associated with weight status in overweight children[J]. Horm Res Paediatr, 2020, 93(5): 279. doi: 10.1159/000509786
[12] ZUPO R, CASTELLANA F, SARDONE R, et al. Higher muscle mass implies increased free-thyroxine to free-triiodothyronine ratio in subjects with overweight and obesity[J]. Front Endocrinol, 2020, 11: 565065. doi: 10.3389/fendo.2020.565065
[13] VAN DER GAAG E, VAN DER PALEN J, SCHAAP P, et al. A lifestyle (dietary) intervention reduces tiredness in children with subclinical hypothyroidism, a randomized controlled trial[J]. Int J Environ Res Public Health, 2020, 17(10): 3689. doi: 10.3390/ijerph17103689
[14] 田勇, 李进, 刘艳晓. 胰岛素抵抗与甲状腺激素水平对代谢综合征老年患者内脏脂肪面积的影响[J]. 海南医学, 2022, 33(6): 696. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HAIN202206005.htm [15] MICHEL S, LINDER N, EGGEBRECHT T, et al. Abdominal subcutaneous fat quantification in obese patients from limited field-of-view MRI data[J]. Sci Rep, 2020, 10: 19039. doi: 10.1038/s41598-020-75985-8
[16] NAM JS, CHO M, PARK JS, et al. Triiodothyronine level predicts visceral obesity and atherosclerosis in euthyroid, overweight and obese subjects: T3 and visceral obesity[J]. Obes Res Clin Pract, 2010, 4(4): 247. doi: 10.1016/j.orcp.2010.07.001
[17] 王慧卿, 王桂英, 王迎宾, 等. 2型糖尿病并内脏型肥胖患者内脏脂肪面积的分析[J/CD]. 中华肥胖与代谢病电子杂志, 2019, 5(3): 148. [18] YAU WW, SINGH BK, LESMANA R, et al. Thyroid hormone (T3) stimulates brown adipose tissue activation via mitochondrial biogenesis and MTOR-mediated mitophagy[J]. Autophagy, 2019, 15(1): 131. doi: 10.1080/15548627.2018.1511263
[19] LIU YY, JIANG J, KE S, et al. Thyroid hormone receptor alpha sumoylation modulates white adipose tissue stores[J]. Sci Rep, 2021, 11(1): 24105. doi: 10.1038/s41598-021-03491-6
[20] DE MUTSERT R, GAST K, WIDYA R, et al. Associations of abdominal subcutaneous and visceral fat with insulin resistance and secretion differ between men and women: the Netherlands epidemiology of obesity study[J]. Metab Syndr Relat Disord, 2018, 16(1): 54. doi: 10.1089/met.2017.0128
[21] JIA X, DU L, MA H, et al. Visceral and subcutaneous adipose tissue, which one induced thyroid dysfunction in patients with morbid obesity[J]. Surg Obes Relat Dis, 2021, 17(6): 1175. doi: 10.1016/j.soard.2021.02.012
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