Exenatide对KKAy糖尿病小鼠血糖水平的影响及机制探讨

宋 冰，刘学政

(1辽宁医学院附属第一医院，辽宁锦州 121000;2辽宁医学院)

2011年3～5月，我们观察了Exenatide对2型糖尿病(T2DM)KKAy小鼠血糖水平的影响并探讨其机制，现报告如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物分组与处理 SPF级自发性T2DM KKAy小鼠16只，10周龄，体质量(35±2)g，均为雌性，自由摄食、饮水。用含10%蔗糖、10%脂肪的KKAy小鼠专用高能量饲料喂养，小鼠随机血糖均≥13.9 mmol/L，将其随机分为糖尿病模型组(DM组)，Exenatide治疗组(EX组)，各8只。并选8只C57BL/6J小鼠为正常对照组(NC组)。EX组予Exenatide 2 μg/kg腹腔注射，2 次/d，DM 组与NC 组腹腔注射相同剂量的生理盐水，共8周。

1.2 血清空腹血糖(FPG)、TG、TC、空腹胰岛素(FINS)的检测 8周后留取三组小鼠血清，用日立7600全自动生化分析仪测定 FPG、TG、TC，用放射免疫法测定FINS，胰岛素敏感指数(ISI)=1/(FPG× FINS)，取自然对数正态化后进行分析［1，2］。

1.3 肝脏组织中过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)-γ及葡萄糖转运蛋白(GluT)-2 mRNA的检测 8周后取各组KKAy小鼠肝组织加液氮研碎，采用Trizol一步法提取总RNA。采用RT-PCR法分别检测 PPAR-γ及 GluT-2 mRNA。PPAR-γ上游引物 5'-TTTCAAGGGTGCCAGTTT-3'，下游引物 5'-GAGGCCAGCATCGTGTAG-3';反应条件:94℃ 5 min，94 ℃ 45 s，59 ℃ 45 s，72 ℃ 45 s，72 ℃ 10 min延伸。GluT-2 mRNA上游引物5'-TACGGCAATGGCTTTATC-3'，下游引物 5'-CCTCCTGCAACTTCTCAAT-3';反应条件:94℃ 5 min，94℃ 45 s，54℃45 s，72 ℃ 45 s，72 ℃ 10 min延伸。

1.4 统计学方法 采用SPSS15.0统计软件。计量资料以±s表示，组间比较采用方差分析。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组小鼠血清 FPG、FINS、ISI、TC、TG 的比较见表1。

2.2 三组小鼠肝脏组织中PPAR-γ、GluT-2 mRNA的表达变化 DM组小鼠肝脏组织中PPAR-γ、GluT-2 mRNA 相对表达量分别为0.417 8 ±0.01、0.379 8±0.01，EX 组分别为 1.570 4 ± 0.02、1.514 8 ±0.02，NC 组分别为 2.325 4 ±0.01、3.691 0 ±0.03，EX组与DM 组比较，P＜0.05，与 NC组比较，P＞0.05。

3 讨论

表1 三组小鼠血清FPG、FINS、ISI、TC、TG 的比较(±s)

表1 三组小鼠血清FPG、FINS、ISI、TC、TG 的比较(±s)

注:与 NC 组比较，*P＜0.05;与DM 组比较，#P ＜0.05

组别 FPG(mmol/L) FINS(mU/L) ISI TC(mmol/L) TG(mmol/L)DM 组 8.60 ±0.33* 54.13 ±6.23* －1.83 ±0.14* 5.63 ±0.57* 2.80 ±0.57*EX 组 5.41 ±0.15# 23.12 ±2.32# －1.59 ±0.16# 4.57 ±0.53# 1.70 ±0.19#NC 组 5.29 ±0.20 18.37 ±1.79 －1.23 ±0.09 2.88 ±0.26 0.51 ±0.09

糖尿病的糖代谢紊乱主要与胰岛β细胞分泌胰岛素不足以及肝脏、脂肪、肌肉等外周组织对胰岛素的敏感性下降有关。PPARs是一类由配体激活的核转录因子，它能控制糖脂代谢方面疾病中多种细胞的代谢过程［3］。PPARγ是属于PPARs的一个亚型，在脂肪组织中高表达，在肝脏、骨骼肌组织中少量表达，在胰岛素抵抗发病机制中起重要作用。PPARγ的激活可以促进白色脂肪组织分化，这可以减少肥大脂肪细胞的数量，增加小脂肪细胞的数量，而且小脂肪细胞对胰岛素的反应性更强，它的代谢活性增加后，有助于促进葡萄糖摄取。PPARγ的激活还可以促进棕色脂肪组织分化，促进线粒体解偶联蛋白1、2的表达，有利于消耗能量，从而改善胰岛素抵抗［4］。

噻唑烷二酮类药物即是通过激活PPAR-γ，进而增强外周组织胰岛素敏感性，改善糖尿病高血糖状态。尽管噻唑烷二酮类药物已成为公认的胰岛素增敏剂，但其肝脏不良反应及远期疗效尚不肯定，且其昂贵的价格不能满足大多数患者的要求。因而寻找新的降糖药物成为医药研究领域的重要课题。GLP-1曾一度被认为是有效治疗T2DM的希望所在。其最初由一种美洲毒蜥的唾液中分离得到，具有降低血糖、促进胰岛素分泌、促进胰岛β细胞生长、增殖并抑制其凋亡等多种作用，然而其半衰期极短，限制了其临床应用。Exenatide是GLP-1的长效类似物Exendin-4的人工合成产物，与GLP-1的作用类似［5］，能延缓胃排空，促进胰岛素的分泌、增加胰岛素敏感性及促进β细胞的增殖与再生［6］。但其血浆半衰期较长，是一种在T2DM治疗方面非常有应用前景的药物［7］。

葡萄糖是一类极性分子，只有在肾小管和小肠内可以由主动运输的方式被吸收，而在其他的组织细胞都必须借助于细胞膜上的GluT以易化扩散方式通过细胞膜的脂质双层从而被摄入到细胞质中。其中GluT-2主要存在于肝脏和胰岛β细胞膜上，主要负责上皮细胞基膜侧的葡萄糖转运［8，9］。其中肝胞膜上的GluT-2在血糖升高时，可能导致肝细胞对葡萄糖的内向转运减少，而肝内葡萄糖向细胞外转运增加，从而影响血糖水平。GluT-2的异常将降低胰岛β细胞对葡萄糖的敏感性和减少肝脏对葡萄糖的摄取，引起肝脏胰岛素抵抗［10］。

本研究结果显示，EX组小鼠血清FPG、FINS、TC、TG水平及ISI与NC组近似，明显低于DM组，表明Exenatide可降低KKAy T2DM小鼠血糖和血脂，提高胰岛素水平，并改善肝脏组织对胰岛素的敏感性。本研究还发现，EX组小鼠肝脏组织中PPAR-γ、GluT-2 mRNA的相对表达量与NC组相近，而二者均高于DM组。推测Exenatide可能通过上调小鼠肝脏组织中PPAR-γGluT-2 mRNA表达，从而促进胰岛素刺激的葡萄糖摄取，改善肝脏组织对葡萄糖利用不足和释放过度状态，提高肝脏对胰岛素的敏感性。

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