替米沙坦对2型糖尿病大鼠血糖及脂肪细胞葡萄糖转运体4蛋白表达的影响

陈亚奇

南阳医学高等专科学校，河南省南阳市 473061

2型糖尿病发生与发展的病理生理学基础包括胰岛素敏感组织对胰岛素的敏感性降低即胰岛素抵抗、胰岛β细胞数量与功能的进行性减退和衰竭两个重要环节。胰岛素抵抗是指生理浓度的胰岛素产生的生物学效应低于正常水平，胰岛素所介导的外周组织（胰岛素主要敏感组织：肝脏、骨骼肌、脂肪）摄取和利用葡萄糖的能力减低。

替米沙坦（Telmisartan，Tel）是一种血管紧张素Ⅱ1型受体（AT1）特异竞争性阻滞剂。它可以通过与AT1跨膜区内的氨基酸相互作用，占据血管紧张素Ⅱ和AT1结合的空间，从而阻断二者的结合，在受体水平阻断了血管紧张素Ⅱ的效应。在临床上主要用于高血压和动脉粥样硬化等心血管疾病的治疗。在笔者以前的研究中发现，替米沙坦对2型糖尿病大鼠具有降低血糖的作用［1］，而且在临床实践中观察到替米沙坦对代谢综合征病人不仅有降血压的作用，同时具有降低血糖、调整血脂、改善胰岛素抵抗的作用［2］。本实验欲探讨替米沙坦对2型糖尿病大鼠血糖及脂肪细胞GLUT4蛋白质表达的影响，进而探讨替米沙坦的作用机理。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验动物。选用健康Sprague－Dawley（SD）大鼠30只，2月龄，体重（120±20）g，由河南医学动物实验中心提供（许可证号：410123）。

1.1.2 实验药物试剂及仪器。D－果糖购自美国AMRESCO公司，批号20100711；替米沙坦购自威特（湖南）药业有限公司（国药准字：H20041741），批号20100526；即用型SABC免疫组化试剂盒、DAB显色试剂盒、抗大鼠GLUT4抗体购自武汉博士德生物工程有限公司。血糖检测仪为罗氏公司生产。

1.2 实验方法

1.2.1 动物分组及给药。30只SD大鼠随机分为对照组、模型组、药物组，每组10只。造模时，对照组标准饲料喂养。模型组、药物组高脂、高果糖饲料喂养，高脂、高果糖饲料按重量计算以猪油10%、果糖50%、标准饲料40%配制。按热卡计算：碳水化合物占60%、脂肪占11%、蛋白质占29%。连续8周。空腹血糖＞6.11mmol／L判断造模成功后开始灌胃给药，药物量组5mg／（kg·d）灌胃给药8周，对照组、模型组每天给予同体积80mg／kg生理盐水灌胃，连续8周。给药时，对照组标准饲料喂养，模型组、药物组高脂、高果糖饲料喂养。

1.2.2 大鼠空腹血糖测定。第0、8、16周末大鼠空腹过夜，上午8时左右从尾静脉取空腹血样0.2ml血样采用快速全血葡萄糖检测仪，葡萄糖氧化酶法立即测定空腹血糖值。

1.2.3 脂肪组织免疫组织化学观察。第16周末测过空腹血糖后，10%水合氯醛（3ml／kg）腹腔注射麻醉后，股动脉放血处死，无菌台上取出附睾周围白色脂肪组织，10%甲醛固定，石蜡切片，常规免疫组织化学，一抗1∶100稀释，光学显微镜观察，IMAGE J软件分析图片。

1.3 数据处理 使用SPSS13.0软件包进行数据处理分析，数据用均数±标准差（±s）表示，两组间比较采用方差分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组大鼠空腹血糖比较 空腹血糖检测结果如表1所示。三组大鼠在开始实验时空腹血糖水平相比较无统计学意义（P＞0.05）。模型组与药物组经过予以高脂、高果糖饲料喂养8周后，血糖水平明显升高，达到7.2mmol／L左右水平，呈现2型糖尿病高空腹血糖状态。说明所造2型糖尿病模型成功。药物组第8周末后开始用替米沙坦进行治疗，第16周末空腹血糖与模型组大鼠相比呈明显下降（P＜0.01），表明替米沙坦可以降低2型糖尿病大鼠的血糖。

表1 各组大鼠空腹血糖变化及比较±s，n＝10）

表1 各组大鼠空腹血糖变化及比较±s，n＝10）

注：与对照组比较＊P＜0.01；与模型组比较＃P＜0.01。

组别 空腹血糖（mmol／L）0周 8周 16周对照组 4.65±0.35 3.9±0.114.35±0.95模型组 4.83±0.18 7.2±0.26＊ 8.23±0.54＊药物组 4.87±0.28 7.38±0.13＃ 5.04±0.58＃

2.2 各组大鼠脂肪组织GLUT4蛋白表达的比较

第16周末各组大鼠脂肪组织GLUT4蛋白表达的结果如图1所示。与对照组（积分光密度值为13.62±2.14）相比，模型组（积分光密度值为3.54 ±0.78）在16周末GLUT4表达显著下降（P＜0.01），药物组（积分光密度值为11.85±1.83）与模型组相比较GLUT4表达均显著升高（P＜0.01）。

3 讨论

图1 第16周末各组大鼠脂肪组织GLUT4的表达（免疫组织化学，×400）

胰岛素发挥自身的生理作用，必须先与细胞表面的胰岛素受体结合并激活其β亚基的酪氨酸蛋白激酶活性，进一步再磷酸化胰岛素受体底物（如IRS－1）蛋白质中特定的酪氨酸残基，将信号传导至胞内。磷酸化的IRS能与相应的信号分子结合，可使细胞信号转导中起关键作用的多个分子活化。通过两条重要的途径：激活磷脂酰肌醇3激酶（P13K）和丝裂原激活的蛋白激酶（MAPK）途径，作用于下游靶分子，以发挥调节细胞代谢、生长、分化等作用。其中IRS－1激活的PI3K途径是胰岛素调节糖代谢的主要途径，最终促使细胞内的葡萄糖载体分子GLUT4转移到细胞膜表面，促进细胞糖的摄取和糖原合成等［3］。

GLUT4介导的葡萄糖转运是外周组织利用葡萄糖的限速步骤。GLUT4仅存在于胰岛素敏感的骨骼肌、心肌和脂肪细胞中。在没有胰岛素刺激时主要位于细胞内的贮存囊泡内。当胰岛素与受体结合后，激发一系列级联效应，导致富含GLUT4的囊泡向细胞外膜移动，囊泡膜与细胞外膜融合，GLUT4转位至细胞外膜且活性增加，与葡萄糖结合并发生结构改变，将葡萄糖转运至细胞内后恢复原来结构。这一过程很容易被逆转，当循环胰岛素水平下降时，GLUT4通过吞饮作用从细胞外膜清除并回到贮存囊泡中［4］。

目前认为2型糖尿病胰岛素抵抗发生的分子机制包括：由胰岛素受体起源的信号改变；GLUT4转位受阻；富含GLUT4的囊泡不能与细胞膜融合；隐蔽的GLUT4不能暴露于细胞外环境以及囊泡虽融合但GLUT4活性下降等［5］。

笔者在实验中发现，从高果糖饲料饲养16周时，大鼠脂肪组织中GLUT4在脂肪细胞膜上的表达显著下调，经替米沙坦药物治疗后，可明显增加脂肪细胞膜上GLUT4的表达，表明替米沙坦能通过增强脂肪组织对葡萄糖摄取及利用，从而发挥明显降低空腹血糖、改善2型糖尿病高血糖状态的作用。

［1］ 陈亚奇，肖婉琴，田绍文，等.替米沙坦2型糖尿病大鼠胰腺β细胞的影响〔J〕.南华大学学报（医学版），2008，36（4）：423－426.

［2］ Bahadir O，Uzunlulu M，et al.Effects of Telmisartan and Losartan on Insulin Resistance in Hypertensive Patients with Metabolic Syndrome〔J〕.Hypertens Res，2007，30（1）：49－53.

［3］ Watson RT，Pessin J.Intracelular organization of insulin signaling and GLUT4translocation〔J〕.Recent Prog Horm Res，2001，56：175－193.

［4］ Maureen J，Charron S，Ellen B，et al.GLUT4gene regulation and manipulation〔J〕.Biol Chem，1999，274：3253－3256.

［5］ Graham TE，Kahn BB.Tissue－specific alterations of glucose transport and molecular mechanisms of intertissue communication in obesity and type 2diabetes〔J〕.Horm Metab Res，2007，39（10）：717－721.