吡格列酮对自发性高血压大鼠及合并糖尿病的降压作用研究
2012-06-09高云
高 云
吡格列酮近年来已取代罗格列酮作为2型糖尿病的主要治疗药物,原发性高血压人群中约60%伴随胰岛素抵抗。在高脂喂养的SD大鼠中发现吡格列酮不仅可以降低血压,而且可以减少肾脏的氧化应激[1],在肾素、血管紧张素原转基因小鼠[2]、一肾一夹大鼠[3]、注射血管紧张素Ⅱ大鼠[4]等与胰岛素抵抗关系不大的高血压动物模型中,也报道了噻唑烷二酮类(TZDs)的降血压效应。但在SHR-SP(stroke-prone)的大鼠中没有发现吡格列酮有降压和改善氧化应激的作用[5]。本研究分析自发性高血压大鼠(SHR)以及高糖高脂诱导的胰岛素抵抗SHR中吡格列酮是否具有降压作用,并解释其可能的机制。
1 材料与方法
1.1 药品与试剂 吡格列酮为葛兰素史克公司(天津)产品,果糖购自北京广联行化工产品有限公司,大鼠胰岛素酶联免疫试剂盒购自上海西塘生物制品有限公司。超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。
1.2 实验动物 清洁级SHR,雄性,32只,8周龄,体重200g,同龄WKY大鼠16只,体重200g。每笼4只~5只,温度(22±2)℃,光照12h/24h。适应1周后用于实验。
1.3 分组及给药方法 SHR中随机挑出16只给予高脂饮食,同时饮用12%果糖水,其余正常饮食+清洁水,高脂8周后胰岛素抵抗模型建立成功。然后将高脂SHR和正常饮食SHR均随机分为两组,一组用采用灌胃法给予吡格列酮治疗,另一组不做处理;WKY也随机分为两组,每组8只,一组给予吡格列酮,一组不做处理,给药10周,吡格列酮剂量均为10mg/(kg·d)。
1.4 胰岛素抵抗模型建立指标 高脂高糖喂养8周后,SHR体重明显增加,空腹血糖明显升高,测得空腹胰岛素>正常对照的2倍,三酰甘油(TG)>1.8mmol/L,收缩压(SBP)均为150 mmHg以上,糖耐量明显受损。
1.5 仪器与设备 微量血糖仪及血糖试纸(美国罗氏),Eppendorf低温高速离心机,Beckman-700全自动生化仪,RBP-I大鼠尾动脉血压计。
1.6 实验方法
1.6.1 血样采集及检测 实验结束后,将大鼠双侧眼球摘除,收集血样,4℃离心,3 000/min,离心15min,取上清,在Beckman-700全自动生化分析仪上进行血糖、血脂检测。
1.6.2 血压测量方法 采用RBP-I大鼠尾动脉血压计,每周测血压1次,每次测3遍,取其平均值记录在案,分别在给药前、给药1周~10周每周相同时间内各测压1次。
1.6.3 糖耐量检测 动物禁食12h后,断尾采血,先测空腹血糖,葡萄糖用量1g/kg,注射葡萄糖后,测30min,60min,90 min,120min的血糖值,注意采血时动作要轻柔,避免应激。
1.7 统计学处理 数据以均数±标准差(x±s)表示,采用SPSS 16.0统计软件处理,采用单因素方差分析。
2 结 果
2.1 胰岛素抵抗SHR模型的建立 高糖高脂喂养8周后,SHR体重显著增加,空腹血糖(FBG)和空腹胰岛素(FINS)水平显著升高,TG和SBP等指标均达到成模标准,高糖高脂喂养的SHR大鼠糖耐量明显受损,胰岛素抵抗动物模型建立成功。详见表1。
表1 高脂高糖喂养前后SHR各项指标比较(x±s)
2.2 吡格列酮对WKY、SHR及HF-SHR大鼠收缩压的影响吡格列酮治疗10周后,WKY治疗与未治疗两组之间血压无明显差异;SHR与SHR+吡格列酮组血压亦无统计学意义;HF-SHR+吡格列酮组血压明显降低(P<0.01)。详见表2。
表2 吡格列酮对WKY、SHR及HF-SHR收缩压的影响(x±s) mmHg
2.3 吡格列酮对SHR、HF-SHR各项检测指标的影响 吡格列酮治疗10周后,SHR组、HF-SHR组与未治疗的对照组相比体重均显著增加。SHR组的FBG、FINS、TG、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)无明显变化,HF-SHR+吡格列酮组的FBG、FINS和 TG明显降低(P<0.05),LDL、HDL无明显差异。详见表3。
表3 吡格列酮对SHR、HF-SHR大鼠各项指标的影响(x±s)
2.4 吡格列酮对SHR、HF-SHR肾脏组织等指标的影响SHR+吡格列酮组与SHR组相比,SOD、GSH-Px活性和MDA的含量没有明显差异。HF-SHR+吡格列酮大鼠肾脏GSH-Px活性和MDA的含量与治疗组有明显差异,但是SOD含量没有明显差异。详见表4。
表4 吡格列酮治疗对SHR、HF-SHR大鼠肾组织SOD、GSH-Px活性和MDA含量的影响(x±s)
3 讨 论
本研究发现,吡格列酮治疗10周后,可以显著降低HF-SHR大鼠的收缩压,并且可以减少肾脏氧化应激程度,吡格列酮治疗后的HF-SHR大鼠肾脏GSH-Px活性明显增加,MDA含量降低。而GSH-Px是机体抗过氧化能力指标之一,Shinzato等[6]在原发性高血压易卒中SHR-SP模型中发现,吡格列酮治疗逆转了高血压左心室向心性肥厚的症状,但没有降低血压或减少氧化应激反应[5]。本文对正常饮食的SHR经吡格列酮治疗10周后也没有发现明显的降压作用。但是,高糖高脂喂养的SHR,吡格列酮却显著降低了血压,并减少了肾脏的氧化应激程度。经吡格列酮治疗后SHR体重明显增加,与国外文献一致[1,7],但其具体机制有待进一步研究。
吡格列酮属于TZDs类胰岛素增敏剂,作用靶点是过氧化物酶体增殖因子活化受体(PPARγ)[8]。吡格列酮通过选择性地激动PPARγ,调节一大类参与葡萄糖生成、转运、利用以及与脂肪酸代谢、胰岛素反应性基因的转录[9],并增加外周组织葡萄糖转运子对葡萄糖的摄取和转运,从而可提高胰岛素的敏感性,改善胰岛素抵抗和高胰岛素血症[10]。胰岛素升高可以引起肾小管重吸收钠增加,使体内总钠增加,导致细胞外液容量增多,机体为维持钠平衡,通过提高肾小球灌注压促进尿液排泄,导致高血压;胰岛素还可以通过增强交感神经活性,促进肾小管钠的重吸收,提高心输出量和外周血管阻力;还可以使血管壁增厚,血管腔变窄,使外周血管阻力增加而导致血压升高。因此,吡格列酮的降压作用主要是通过改善高胰岛素血症、调节胰岛素功能从而使血压降低,对自发性高血压没有明显的降压作用。
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