达格列净对糖尿病心肌缺血大鼠心肌功能改善作用的实验研究*

武卫党，石 磊，张丹凤△，徐晓辉，耿蓬勃，赵蓓蕾，陈文璐，郭小雪

1.西电集团医院心内科(西安710077)；2.空军军医大学第二附属医院药剂科(西安 710038)

心力衰竭及相关的发病率和病死率正以惊人的速度增长，这在很大程度上是由于老龄化、肥胖和糖尿病的增加。与心力衰竭相关的临床结果，糖尿病患者比非糖尿病患者严重得多[1]。在糖尿病患者中，心肌功能不全发生显著，患者多存在明显的临床冠状动脉疾病、瓣膜病等，以及常规心血管危险因素，如高血压和血脂异常[2]。在糖尿病患者中，心力衰竭的患病率在19%～26%[3]。糖尿病心肌病已经成为老年糖尿病患者死亡的主要原因。糖尿病心肌病的病理生理学仍在研究中，代谢异常是促进疾病发生发展的主要原因。胰岛素在心脏组织中的代谢作用(如胰岛素抵抗)、代偿性高胰岛素血症和高血糖进展，可导致基质代谢改变和心脏脂肪毒性，晚期糖化终产物(Advanced glycation end products AGEs)沉积、内皮和微血管功能障碍、神经激素反应、氧化应激和亚细胞成分异常等结果导致心肌疾病的发生[4-5]。

达格列净(Dapaglifozin)是第一个上市的钠-葡萄糖协同转运蛋白2(SGLT2)抑制剂，该药物除了可降低血糖，还具有降低体重，低血压，降低血清甘油三酯水平的作用[6-7]。也有报道表明SGLT2抑制剂通过其降血压功能，可以改善动脉硬化。达格列净不但没有增加心血管疾病风险，甚至存在潜在的心血管获益[8-9]。但其在糖尿病并发的心肌疾病中的作用还有待进一步研究。本研究建立糖尿病合并心肌缺血模型考察达格列净在该类疾病中的改善作用及其机制。

材料与方法

1 材 料 雄性Wistar大鼠30只，体重180～220 g，周龄7周。购自西安交通大学实验动物中心,高脂饲养结合STZ 腹腔注射造模。正常组大鼠给予普通标准大鼠饲料,模型组采用高脂饲料喂养4 周,然后给予5 mg/ml STZ(以0.1 mmol/L,pH 4.4 柠檬酸缓冲液配制),按25 mg/kg 体质量一次性腹腔注射。2周后大鼠禁食8 h,大鼠血糖分别大于7.0和11.0 mmol/L 的大鼠,作为2 型糖尿病造模成功大鼠。给药干预组分别为模型鼠给与达格列净干预2周(低、中、高剂量分别为：25 mg/kg,75 mg/kg,150mg/kg)。干预后糖尿病动物模型组及干预大鼠接着建立急性心肌缺血模型，腹腔注射戊巴比妥纳麻醉。仰卧缚绑在大鼠板上，用针电极插入四肢皮下，测导联心电图。经股静脉注射垂体后叶素内推注后出现心肌缺血，以导联心电图记录为证。

2 实验方法

2.1 空腹血糖、糖化血红蛋白含量检测：大鼠尾部取血，采用血糖仪检测大鼠血糖。采用试剂盒检测大鼠糖化血红蛋白含量，按照试剂盒说明书进行操作。

2.2 血清一氧化氮(Nitric oxide，NO) 、一氧化氮合酶(NOS )及血浆内皮素(Endothelin，ET )含量的测定：取大鼠血2.5 ml,3000 r/min离心10 min后收集血清上清液，采用试剂盒检测大鼠血清中NO及内皮素(Endothelin-1，ET)，分别为硝酸还原酶法检测NO，放射免疫法检测ET。取血2 ml注入含10%乙二胺四乙酸(ED-TA)二钠30 μl和抑肽酶40 μl的试管中按照试剂盒说明书进行操作。

2.3 血液流变学测定：1%戊巴比妥钠麻醉大鼠，腹主动脉取血，肝素抗凝，应用全自动血液流变快测仪FASCO-3010测定血流变学指标。

2.4 心室质量/体质量比：取大鼠心脏以DEPC处理的预冷的0.1 mol/L pH 7.4 磷酸盐缓冲液(PBS)洗涤,滤纸吸干后,以分析天平称取左右心室肌质量,按心室质量/体质量的比值计算心指数。

结 果

1 达格列净对大鼠血糖及糖化血红蛋白含量的影响 达格列净显著改善大鼠血糖及糖化血红蛋白含量，模型大鼠血糖与正常组比较差异具有统计学意义(P<0.05)，同时糖化血红蛋白含量显著升高，而给与达格列净后，可明显降低大鼠血糖及糖化血红蛋白含量，高剂量组与模型组比较差异均具有统计学意义(P<0.05)，给予高剂量达格列净干预后大鼠血糖及糖化血红蛋白含量与正常组差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

2 达格列净对大鼠血清NO含量，NOS 及血浆ET 含量的影响 达格列净升高大鼠血清NO含量，NOS及血清ET 含量。模型大鼠血管功能相关因子与正常组大鼠比较具有显著差异，其中NO含量，NOS含量显著降低与正常组比较差异具有统计学意义(P<0.05)，血清ET 含量显著升高且与正常组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。给予达格列净干预后，大鼠血清NO含量，NOS显著降低，中剂量给药组NO含量与模型组比较差异具有统计学意义(P<0.05)，而高剂量给药组NO含量，NOS含量均显著升高与模型组比较差异具有统计学意义，此外，中、高剂量组均可以明显降低大鼠血清ET 含量且差异具有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表1 达格列净对大鼠血糖及糖化血红蛋白含量的影响

注：与正常组比较，*P<0.05；与模型组比较，△P<0.05

表2 达格列净对大鼠血清NO含量，NOS 及血浆ET 含量的影响

注：与正常组比较,*P<0.05；与模型组比较,△P<0.05

3 达格列净对大鼠血流变及红细胞相关指标的影响 模型大鼠血液流变学相关指标发生显著改变与正常组大鼠比较具有显著差异，其中全血黏度低切，全血黏度高切，红细胞聚集指数，红细胞刚性指数与正常组比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。给予达格列净干预后显著改善大鼠血液流变学相关指标，可明显降低全血黏度低切，全血黏度高切，红细胞聚集指数，红细胞刚性指数。中、高剂量给药组全血黏度低切，全血黏度高切与模型组比较差异均具有统计学意义(P<0.05)，而高剂量给药组红细胞聚集指数，红细胞刚性指数均显著降低与模型组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 达格列净对大鼠血流变及红细胞相关指标的影响

注：与正常组比较,*P<0.05；与模型组比较,△P<0.05

4 达格列净对大鼠心室质量/体质量、乳酸脱氢酶及血管紧张素Ⅱ的影响 模型组心室质量/体质量、乳酸脱氢酶及血管紧张素Ⅱ含量均较正常组大鼠显著升高，而给与达格列净干预后心室质量/体质量在中高剂量组中与正常组比较差异无统计学意义，大鼠心肌乳酸脱氢酶、血管紧张素Ⅱ含量均显著降低，与模型组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 达格列净对大鼠心室质量/体质量、乳酸脱氢酶及血管紧张素Ⅱ的影响

注：与正常组比较,*P<0.05；与模型组比较,△P<0.05

讨 论

达格列净是第一种新型降糖药属于钠-葡萄糖共转运体-2(SGLT2)抑制剂，用于2型糖尿病患者的治疗，可通过抑制在肾脏中的转运蛋白SGLT2，降低肾脏葡萄糖再吸收，导致以尿葡萄糖排泄和降低血糖水平[10-11]。有研究表明达格列净在改善糖尿病基础上对心血管也具有一定的保护作用，来自新英格兰杂志的一项研究数据表明达格列净可降低糖尿病相关心血管病情恶化的风险，该研究涉及4744例心力衰竭和射血分数40%或更少的患者，给予接受达格列净10 mg一次或安慰剂，患者心力衰竭恶化或心血管死亡发生率为16.3%，而安慰剂组为21.2%[12]。达格列净在不增加心率的条件下可显著降低血压，减轻体重，对动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)和心力衰竭具有一定的保护作用，但其在糖尿病合并的心肌缺血性疾病中的作用还有待明确[13]。本研究通过建立采用Wistar大鼠建立高脂饮食及链脲佐菌素诱导的2型糖尿病模型并在该模型基础上建立心肌缺血大鼠模型，考察达格列净的保护作用。本研究发现2型糖尿病合并心肌缺血大鼠血糖、糖化血红蛋白含量显著升高，而其涉及血管功能调节的关键因子NO 、NOS含量显著降低，血清中ET 含量明显升高，与正常组差异具有统计学意义(P<0.05)；NO及NOS是调节血管舒张功能的关键因子，该类物质含量的显著降低可导致血管舒张功能的紊乱，影响心肌血液供应。此外大鼠血液流变学指标显著改变，全血黏度低切，全血黏度高切，红细胞聚集指数，红细胞刚性指数均显著升高，说明大鼠血流程度发生显著改变，可诱发动脉粥样硬化等疾病的发生，而心肌相关功能也发生显著改变，心室质量/体质量明显升高，乳酸脱氢酶及血管紧张素Ⅱ含量显著上升，乳酸脱氢酶是心肌损伤的金指标。而给予达格列净后大鼠血管及心肌相关指标均显著改善，大鼠大鼠血糖、糖化血红蛋白含量明显降低，血清血管功能相关因子NO 、NOS 及血浆ET 含量显著恢复与模型组具有统计学差异；大鼠血液流变学指标显著恢复，心肌中指标明显改善。本研究的结果阐明达格列净在糖尿病合并的心肌缺血模型中对心肌及血管功能均有一定的改善作用，但其分子机制还有待进一步阐明，其在临床的运用还有待进一步通过临床实验考察。