姚瑞棟 田鳳石 雒 瑢 趙紫琴 鄭喜蘭
胰島素抵抗(IR)是一種慢性亞臨床炎癥過程[1]。多種炎性細胞因子能影響血糖濃度,可能是IR的啟動因素。單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)正是重要的炎癥趨化因子之一,本研究旨在觀察血管緊張素Ⅱ1型(AT1)受體阻滯劑替米沙坦對IR大鼠炎癥因子表達的影響,并探討AT1受體阻滯劑改善IR新的可能機制。
1.1 材料 (1)實驗動物:OLETF(otsuka long-evans tokushima fatty)SPF 級雄性大鼠 20只,4周齡,體質量 150~200 g,購自日本大冢研究所。(2)飼料:大鼠標準飼料、高脂飼料,購自中國醫(yī)學科學院放射醫(yī)學研究所。(3)儀器與試劑:全自動生化分析儀(德國ROCHE MODULAR SWA公司);Stat-Fax 2100型酶標儀(美國Awareness公司);血糖儀(美國強生醫(yī)療器材有限公司);ELISA試劑盒(美國Calabasas公司);替米沙坦(北京萬生藥業(yè)有限責任公司)。
1.2 方法
1.2.1 造模與分組 所有大鼠予以高脂飼料分籠喂養(yǎng)(2~4只/籠),自由攝水,明暗周期為 12 h(7:00~19:00),溫度控制在(23±2)℃,相對濕度(55±5)%,高脂喂養(yǎng) 8周后隨機均分為2組:模型組(MX)大鼠一直以高脂飼料喂養(yǎng);替米沙坦組(MT)大鼠在高脂喂養(yǎng)32周后,體質量均大于560 g,成功建立了IR動物模型[2],后用替米沙坦[5 mg/(kg·d)]于每天8:00左右灌胃1次,共干預16周。48周后所有大鼠禁食12 h,用毛細玻璃管于眼內眥靜脈竇采血3 mL,并測空腹血漿葡萄糖(FBG),離心血清后測胰島素(FINS)水平。
1.2.2 指標檢測 游離脂肪酸(FFA)、FINS、MCP-1采用ELISA法[3]測定;FBG采用葡萄糖氧化酶法[4]測定;血脂采用全自動生化分析儀測定;HOMA-胰島素抵抗指數(shù)(HOMAIRI)=(FINS×FBG)÷22.5[5]。
1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 15.0統(tǒng)計軟件處理,計量資料以±s表示,組間比較采用t檢驗,相關分析采用Pearson相關,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 2組 FBG、FINS、HOMA-IRI及 MCP-1結果比較 MT組大鼠行替米沙坦干預16周后,F(xiàn)BG、FINS、HOMA-IRI及MCP-1水平均顯著低于 MX組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表1。
表12 組大鼠FBG、FINS、HOMA-IRI及MCP-1 比較 (±s)
表12 組大鼠FBG、FINS、HOMA-IRI及MCP-1 比較 (±s)
觹P < 0.05
組別n HOMA-IRI MX MT t 10 10 FBG(mmol/L)15.90±7.11 9.98±5.85 2.90*FINS(mIU/L)28.96±9.49 15.87±4.11 3.95*19.31±8.78 6.55±4.21 4.15*MCP-1(ng/L)43.90±6.73 34.65±7.60 2.88*
2.2 替米沙坦干預對IR大鼠FFA、血脂等的影響 MT組大鼠在替米沙坦干預16周后,F(xiàn)FA、低密度脂蛋白(LDL)、三酰甘油(TG)、膽固醇(TC)均明顯低于MX組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),高密度脂蛋白(HDL)則高于MX組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表 2。
表2 2組大鼠FFA及血脂水平比較 (±s)
表2 2組大鼠FFA及血脂水平比較 (±s)
觹P < 0.05
組別n MX MT t 10 10 FFA(μg/L)5.32±1.84 2.85±0.68 3.97*LDL(mmol/L)1.72±0.46 0.86±0.33 5.65*TG(mmol/L)2.11±0.44 1.25±0.32 4.42*TC(mmol/L)3.48±0.98 2.55±1.18 7.47*HDL(mmol/L)2.11±0.71 2.75±0.39 2.49*
2.3 HOMA-IRI影響因素的相關分析 MCP-1與HOMA-IR、FFA、TC、TG、LDL、FINS 均呈正相關,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),與HDL、FBG無相關性,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表3。
表3 HOMA-IRI影響因素的相關分析結果
OLETF大鼠自發(fā)持續(xù)高血糖動物模型,特點為多食、體質量易急劇增加、易患高胰島素血癥、高TG血癥及高血糖癥。IR是大鼠發(fā)生2型糖尿病過程中的一個重要的病理生理過程,與人類2型糖尿病發(fā)生發(fā)展進程相似。Leinonnen等[6]證明IR患者MCP-1、CRP、IL-6及TNF-a等炎癥因子水平較正常對照組明顯升高,認為細胞因子介導的炎癥反應與IR發(fā)病過程密切相關,在IR的發(fā)病機制中起誘導作用。
本研究中,經替米沙坦處理后大鼠HOMA-IRI、FFA、TG、TC及LDL水平均明顯降低,HDL水平明顯增高,提示替米沙坦改善IR的作用與其對血脂的調節(jié)有關,機制與調節(jié)細胞脂肪因子有關[7];相關分析中 OLETF大鼠血清MCP-1水平與FINS、HOMA-IRI、FFA、TC、TG 及 LDL 均呈正相關,提示MCP-1水平與IR發(fā)生密切相關,上述因子共同參與了IR發(fā)生發(fā)展過程;替米沙坦組OLETF大鼠血清MCP-1表達水平顯著低于模型組,提示替米沙坦通過抑制IR大鼠血清MCP-1的表達改善機體IR。MCP-1是一種胰島素反應因子,其誘發(fā)IR的可能機制:(1)胰島素促進MCP-1的表達和分泌。Sell等[8]研究發(fā)現(xiàn)MCP-1下調成熟脂肪組織中的脂蛋白脂酶(LPL)及其他脂肪來源基因表達,抑制了脂肪細胞對外源性脂質的攝入,促進細胞內脂肪分解,使FFA水平升高,同時促進脂肪組織中炎癥反應的發(fā)生,激活核因子-κB(NF-κB),NF-κB 的激活又使MCP-1表達上調,從而導致單核/巨噬細胞的活化聚集及浸潤,促進了炎癥過程的發(fā)生、發(fā)展。(2)MCP-1抑制胰島素介導的組織對葡萄糖攝取,導致機體糖代謝障礙。Sartipy等[9]在3T3-L1脂肪細胞株中加入MCP-1(1 ng/mL)孵化6 h,發(fā)現(xiàn)脂肪細胞對葡萄糖基礎攝取率下降了25%。(3)MCP-1與其他因子共同作用促進IR的發(fā)生。Piemonti等[10]發(fā)現(xiàn)瘦素(leptin)、腫瘤壞死因子(TNF)-α 與 IR 的密切關系可能是通過誘導產生大量MCP-1而進行調節(jié)的。
因此,MCP-1水平過度表達與IR密切相關,長期應用替米沙坦能有效改善IR,其機制與其抑制血清因子MCP-1的表達,調節(jié)血脂有關,目前針對降低IR的治療,尚無特異性的治療手段,而替米沙坦具有降低FFA、改善血脂及抑制機體炎癥反應的雙重作用,可成為IR防治新的干預靶點。
[1] Banks WA,Willoughhby LM,Thomas DR,et al.Insulin resistance syndrome in the elderly:assessment of functional,biochemicial,metabolic,and infiammatory status[J].Diabetes Care,2007,30(9):2369-2373.
[2] 劉彥軍.自發(fā)的2型糖尿病動物模型—OLETF大鼠[J].國外醫(yī)學·內分泌學分冊,1999,19(1):26-29.
[3] 李浩,劉開群,俸軍林.丹參酮IIA對鼠腦缺血再灌注損傷MCP-1和TNF-a含量的影響[J].中華中醫(yī)藥學刊,2009,27(1):160.
[4] 李鳳華.葡萄糖氧化酶法與己糖激酶法測定血糖的比較[J].四川省衛(wèi)生管理干部學院學報,1994,13(4):18-22.
[5] Hanley A J,Williams K,Gonzalez C,et al.Prediction of type 2 diabetes using simple measures of insulin resistance:combined results from the San Antonio Heart Study,the Mexico City Diabetes Study,and the Insulin Resistance Atherosclerosis Study[J].Diabetes care,2003,52(2):463-469.
[6]Leinonnen E,Hurt-Camejo E,Wiklund O,et al.Insulin resistance and adiposity correlate with acute-phase reaction and soluble cell adhesion molecules in type 2 diabetes[J].Atherosclemsis,2003,166(2):387-394.
[7] Shiuchi T,Iwai U,Li HS.Huan-Sheng.AngiotensⅡType-1receptor blocker valsarter enhances insulin sensitivity in skeletal muscles of diabetic mice[J].American Heart Association,2004,43(5):1003-1010.
[8] Sell H,Eckel J.Monocyte chemotactic protein-1 and its role in insulin resistance[J].Curr Opin Lipidol,2007,18(3):258-262.
[9]Sartipy P,Loskutoff DJ.Monocyte chemoatt ractant protein 1 in obesity and insulin resistance[J].Proc Natl Acad Sci USA,2003,10(3):7265-7270.
[10]Piemonti L,Calori G,Mercalli A,et al.Fasting plasma leptin,tumor necrosis factor-alpha receptor 2,and monocyte chemoat tracting protein 1 concentration in a population of glucose-tolerant and glucose intolerant women:impact on cardiovascular mortality[J].Diabetes Care,2003,26(5):2883-2289.