艾塞那肽对脱氢表雄酮诱导的PCOS大鼠胰岛素抵抗及炎症因子水平的影响
2015-12-02孙宇沈山梅胡明玥田甜金露孟然毕艳朱大龙
孙宇,沈山梅,胡明玥,田甜,金露,孟然,毕艳,朱大龙
(1南京大学医学院附属南京鼓楼医院集团宿迁市人民医院,江苏宿迁223800;2南京大学医学院附属鼓楼医院)
多囊卵巢综合征(PCOS)是育龄期女性最常见的一种妇科内分泌代谢紊乱性疾病,胰岛素抵抗(IR)在其发生、发展中具有重要作用[1,2]。近年研究发现,PCOS患者体内存在炎症状态,可能参与PCOS的发生、发展[3]。有研究显示,二甲双胍在PCOS的治疗中占有重要地位,不仅能改善IR状态,还能降低血清炎症因子水平[4]。艾塞那肽属于胰升糖素样肽1(GLP-1)受体激动剂,具有类似二甲双胍样作用。因此,推测其亦可用于治疗PCOS,但相关报道较少。2012年7~11月,我们观察了艾塞那肽对脱氢表雄酮诱导的PCOS大鼠IR及炎症因子水平的影响。现报告如下。
1 材料与方法
1.1 材料 雌性清洁级SD大鼠50只,21日龄,体质量40~50 g,购自南京市江宁区青龙山动物繁殖中心,由南京大学医学院动物实验中心饲养,常规饲料喂养,自由摄食饮水。注射用脱氢表雄酮及血清胰岛素(INS)、睾酮(T)、卵泡刺激素(FSH)、黄体生成素(LH)、性激素结合球蛋白(SHBG)、IL-6,内脂素(visfatin)、色素上皮细胞衍生因子(PEDF)ELISA试剂盒,均购自武汉华美华科技集团有限公司上海分公司;注射用油剂,购自武汉顶辉化工有限公司;二甲双胍,购自中美上海施贵宝制药有限公司;艾塞那肽注射液,购自美国礼来公司。
1.2 动物分组及模型制备 SD大鼠常规喂养2天,随机取30只,连续20天于颈背部皮下注射脱氢表雄酮 6 mg/100 g+ 注射用油剂 0.2 mL[5,6]。造模20天,在光学显微镜下观察一个动情周期(连续4天)的阴道涂片,若发现阴道上皮持续角化、失去完整动情周期即为造模成功。随机将成模大鼠分为模型组、二甲双胍组、艾塞那肽组,每组10只。剩余SD大鼠随机取10只作为正常组。造模第21天二甲双胍组给予二甲双胍0.265 g/(kg·d)+1 mL生理盐水灌胃,1次/d;艾塞那肽组皮下注射艾塞那肽注射液10 μg/(kg·d)+10倍生理盐水稀释,1次/d,均连续处理28天(等于大鼠7个动情周期)。正常组、模型组给予等量生理盐水灌胃,1次/d,连续28天。模型对照组及干预组皮下注射脱氢表雄酮(6 mg/100 g+0.2 mL注射用油剂)以防止其自身恢复排卵。
1.3 相关指标观察
1.3.1 腹腔糖耐量试验 末次给药后予禁食12 h,予水合氯醛麻醉,眶静脉取血1 mL,检测空腹血糖(FPG)和空腹胰岛素(INS);行腹腔糖耐量试验(50%葡萄糖注射液以2 g/kg腹腔注射)120 min,另一侧眶静脉取血1 mL,检测餐后2 h血糖(2 h PG)和餐后2 h胰岛素(2 h INS)。同步计算稳态模型下的胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。
1.3.2 性激素及炎症因子 末次给药第2天,麻醉大鼠,下腔静脉取血4~5 mL,采用ELISA法检测血清性激素(包括T、FSH、LH、SHBG)及炎症因子(IL-6、visfatin、PEDF)水平。
1.3.3 体质量 模型组成模后检测体质量(0周),正常组、二甲双胍组和艾塞那肽组同期检测体质量,之后每周检测,连续检测5周。
1.4 统计学方法 采用SPSS19.0统计软件,计量资料以±s表示,组间比较采用单因素方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组腹腔糖耐量试验结果比较 二甲双胍组、艾塞那肽组各指标比较,P均>0.05。具体见表1。
2.2 各组血清性激素水平比较 二甲双胍组、艾塞那肽组各指标比较,P均>0.05。具体见表2。
表1 各组腹腔糖耐量试验结果比较(±s)
表1 各组腹腔糖耐量试验结果比较(±s)
注:与正常组比较,#P <0.05;与模型组比较,*P <0.05。
组别 n INS(mU/L) FPG(mmol/L) HOMA-IR 2 h INS(mU/L) 2 h PG(mmol/L)正常组 10 13.00 ±1.77 4.72 ±0.33 2.73 ±0.51 22.54 ±2.445.28 ±0.13模型组 10 17.36 ±1.49# 5.63 ±0.49 4.09 ±0.62# 29.01 ±1.10 7.18 ±0.52#二甲双胍组 10 11.50 ±0.98* 4.80 ±0.39 2.46 ±0.32* 22.44 ±0.45* 5.42 ±0.58*艾塞那肽组 10 13.26 ±3.57 4.88 ±0.29 3.26 ±0.87 22.99 ±3.41 5.42 ±0.38*
2.3 各组炎症因子水平比较 二甲双胍组、艾塞那肽组各指标比较,P均>0.05。具体见表3。
表2 各组血清性激素水平比较(±s)
表2 各组血清性激素水平比较(±s)
注:与正常组比较,#P <0.05;与模型组比较,*P <0.05。
组别 n LH(IU/L) FSH(IU/L) LH/FSH T(ng/mL) SHBG(nmol/L)正常组 10 17.32 ±1.48 3.67 ±0.40 4.75 ±0.56 12.71 ±0.64 81.97 ±12.82模型组 10 36.59 ±0.96# 4.94 ±0.39 7.46 ±0.72# 16.63 ±0.59# 69.14 ± 3.03二甲双胍组 10 33.03 ±1.46* 7.20 ±0.29* 4.59 ±0.24* 9.05 ±0.70* 87.19 ± 3.08*艾塞那肽组 10 22.43 ±1.41* 6.21 ±0.36* 3.67 ±0.33* 11.99 ±0.53* 83.32 ± 2.96*
表3 各组炎症因子水平比较(±s)
表3 各组炎症因子水平比较(±s)
注:与正常组比较,#P <0.05;与模型组比较,*P <0.05。
组别 n IL-6(pg/mL)visfatin(ng/mL)PEDF(ng/mL)10 24.96 ±2.07 3.42 ±0.49 25.96 ±0.70模型组 10 32.10 ±1.68# 4.67 ±0.42 32.89 ±0.71#二甲双胍组 10 21.85 ±2.17* 2.49 ±0.47* 16.62 ±0.68*艾塞那肽组 10 23.67 ±2.43* 2.41 ±0.74* 19.99 ±0.58正常组*
2.4 各组不同时间体质量比较 二甲双胍组、艾塞那肽组不同时间体质量比较,P均>0.05。但艾塞那肽组降低体质量的起效时间早于二甲双胍组。具体见表4。
3 讨论
目前PCOS的发病机制尚不明确,IR及炎症因子可能在其发生、发展中具有重要作用[7]。二甲双胍在PCOS治疗中占有重要地位,被广泛用于改善IR,同时还能降低体内的炎症状态[8,9]。本研究结果显示,模型组经过二甲双胍干预后,IR状态明显改善,各项炎症因子水平均显著降低。提示二甲双胍在改善IR的同时能改善PCOS炎症状态,理论上能减少远期并发症的发生。
表4 各组不同时间体质量比较(±s)
表4 各组不同时间体质量比较(±s)
注:与正常组比较,#P <0.05;与模型组比较,*P <0.05。
组别 n体质量(g)0周 1周 2周 3周 4周正常组 10 161.3 ± 9.8 175.2 ± 9.9 195.0 ±10.9 203.0 ±10.8205.0 ±11.0模型组 10 172.5 ±10.1 182.5 ±11.2 205.9 ±12.3# 220.1 ±11.5# 233.2 ±11.9#二甲双胍组 10 171.4 ± 9.9 181.1 ±10.6 198.7 ±10.4* 201.9 ±13.5* 202.4 ± 9.8*艾塞那肽组 10 172.4 ±10.8 181.0 ±13.6 194.6 ±12.0* 202.0 ±10.9* 199.6 ±12.8*
艾塞那肽是基于肠促胰素效应开发的一类降糖药物,能够刺激葡萄糖依赖的胰岛素合成和分泌,增加胰岛β细胞的活性,同时可能具备降低胰高糖素分泌、促进饱食感、控制体质量等作用,具有类似二甲双胍样作用。但目前国内外对于艾塞那肽治疗PCOS的研究较少。为此,我们进行了本研究。
IL-6是一种广泛表达的前炎症细胞因子。Vgontzas等[10]研究表明,PCOS伴肥胖者 IL-6水平明显升高,与IR呈正相关,提示IL-6升高可能与PCOS的发病有关。visfatin是从人体内脏脂肪组织中发现的一种新型细胞因子。杨学敏等[11]发现,PCOS患者血清visfatin水平升高,且与HMOA-IR呈正相关,提示visfatin可能参与了PCOS患者IR过程。PEDF最早在视网膜色素上皮细胞培养液中被发现,现已确定人体多种组织均可分泌。近年研究发现,PEDF与肥胖相关的 IR及炎症因子有关。Cheng等[12]报道,PCOS患者 PEDF水平升高,且与hs-CRP呈正相关,提示PEDF在PCOS的炎症反应中发挥重要作用。本研究结果显示,模型组IL-6、PEDF水平高于正常组,提示慢性炎症因子可能参与了PCOS的发生、发展。但本研究未发现模型组与对照组visfatin水平的差异,考虑可能与本研究建模时间较短有关。
Pontikis等[13]发现,在 PCOS 患者中可能存在肠-胰岛轴活性减弱,从而为胰升糖素样肽1受体激动剂治疗PCOS提供了可能。有研究发现,二甲双胍联合艾塞那肽治疗PCOS,患者月经周期、代谢指标的改善显著优于二甲双胍和艾塞那肽单药治疗[14],但在该项研究中未能发现炎症因子有显著性变化。而Kahal等[15]研究发现,经过6个月的利拉鲁肽治疗,PCOS患者hs-CRP水平显著降低且代谢指标明显改善,提示利拉鲁肽能改善PCOS患者体内炎症状态。本研究结果显示,艾塞那肽组炎症因子水平较治疗前明显下降,并且多项代谢指标改善,提示艾塞那肽在改善PCOS代谢指标方面作用显著。结果不一致的原因可能与入组条件、观察指标等不同有关,也可能与利拉鲁肽和艾塞那肽治疗PCOS作用机制不一致有关。
在PCOS治疗过程中,体质量下降是重要的治疗目标之一。既往研究表明,艾塞那肽和二甲双胍均能显著降低2型糖尿病患者体质量,且艾塞那肽降低体质量的效果较二甲双胍更为显著。本研究发现,艾塞那肽和二甲双胍均能显著降低PCOS大鼠体质量,但艾塞那肽组出现体质量下降比二甲双胍组早,提示艾塞那肽与二甲双胍降低体质量的作用机制可能不同。但至本研究结束时,未能发现艾塞那肽组和二甲双胍组体质量有统计学差异,考虑与干预时间较短有关,未来将进行更长时间的纵向研究,以观察二者对体质量的影响。
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