陳亞奇

南陽(yáng)醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，河南省南陽(yáng)市 473061

2型糖尿病發(fā)生與發(fā)展的病理生理學(xué)基礎(chǔ)包括胰島素敏感組織對(duì)胰島素的敏感性降低即胰島素抵抗、胰島β細(xì)胞數(shù)量與功能的進(jìn)行性減退和衰竭兩個(gè)重要環(huán)節(jié)。胰島素抵抗是指生理濃度的胰島素產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)低于正常水平，胰島素所介導(dǎo)的外周組織（胰島素主要敏感組織：肝臟、骨骼肌、脂肪）攝取和利用葡萄糖的能力減低。

替米沙坦（Telmisartan，Tel）是一種血管緊張素Ⅱ1型受體（AT1）特異競(jìng)爭(zhēng)性阻滯劑。它可以通過(guò)與AT1跨膜區(qū)內(nèi)的氨基酸相互作用，占據(jù)血管緊張素Ⅱ和AT1結(jié)合的空間，從而阻斷二者的結(jié)合，在受體水平阻斷了血管緊張素Ⅱ的效應(yīng)。在臨床上主要用于高血壓和動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病的治療。在筆者以前的研究中發(fā)現(xiàn)，替米沙坦對(duì)2型糖尿病大鼠具有降低血糖的作用［1］，而且在臨床實(shí)踐中觀察到替米沙坦對(duì)代謝綜合征病人不僅有降血壓的作用，同時(shí)具有降低血糖、調(diào)整血脂、改善胰島素抵抗的作用［2］。本實(shí)驗(yàn)欲探討替米沙坦對(duì)2型糖尿病大鼠血糖及脂肪細(xì)胞GLUT4蛋白質(zhì)表達(dá)的影響，進(jìn)而探討替米沙坦的作用機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。選用健康Sprague－Dawley（SD）大鼠30只，2月齡，體重（120±20）g，由河南醫(yī)學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供（許可證號(hào)：410123）。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)藥物試劑及儀器。D－果糖購(gòu)自美國(guó)AMRESCO公司，批號(hào)20100711；替米沙坦購(gòu)自威特（湖南）藥業(yè)有限公司（國(guó)藥準(zhǔn)字：H20041741），批號(hào)20100526；即用型SABC免疫組化試劑盒、DAB顯色試劑盒、抗大鼠GLUT4抗體購(gòu)自武漢博士德生物工程有限公司。血糖檢測(cè)儀為羅氏公司生產(chǎn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 動(dòng)物分組及給藥。30只SD大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、模型組、藥物組，每組10只。造模時(shí)，對(duì)照組標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng)。模型組、藥物組高脂、高果糖飼料喂養(yǎng)，高脂、高果糖飼料按重量計(jì)算以豬油10%、果糖50%、標(biāo)準(zhǔn)飼料40%配制。按熱卡計(jì)算：碳水化合物占60%、脂肪占11%、蛋白質(zhì)占29%。連續(xù)8周?？崭寡牵?.11mmol／L判斷造模成功后開(kāi)始灌胃給藥，藥物量組5mg／（kg·d）灌胃給藥8周，對(duì)照組、模型組每天給予同體積80mg／kg生理鹽水灌胃，連續(xù)8周。給藥時(shí)，對(duì)照組標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng)，模型組、藥物組高脂、高果糖飼料喂養(yǎng)。

1.2.2 大鼠空腹血糖測(cè)定。第0、8、16周末大鼠空腹過(guò)夜，上午8時(shí)左右從尾靜脈取空腹血樣0.2ml血樣采用快速全血葡萄糖檢測(cè)儀，葡萄糖氧化酶法立即測(cè)定空腹血糖值。

1.2.3 脂肪組織免疫組織化學(xué)觀察。第16周末測(cè)過(guò)空腹血糖后，10%水合氯醛（3ml／kg）腹腔注射麻醉后，股動(dòng)脈放血處死，無(wú)菌臺(tái)上取出附睪周圍白色脂肪組織，10%甲醛固定，石蠟切片，常規(guī)免疫組織化學(xué)，一抗1∶100稀釋，光學(xué)顯微鏡觀察，IMAGE J軟件分析圖片。

1.3 數(shù)據(jù)處理 使用SPSS13.0軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組間比較采用方差分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠空腹血糖比較 空腹血糖檢測(cè)結(jié)果如表1所示。三組大鼠在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)空腹血糖水平相比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。模型組與藥物組經(jīng)過(guò)予以高脂、高果糖飼料喂養(yǎng)8周后，血糖水平明顯升高，達(dá)到7.2mmol／L左右水平，呈現(xiàn)2型糖尿病高空腹血糖狀態(tài)。說(shuō)明所造2型糖尿病模型成功。藥物組第8周末后開(kāi)始用替米沙坦進(jìn)行治療，第16周末空腹血糖與模型組大鼠相比呈明顯下降（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 各組大鼠空腹血糖變化及比較±s，n＝10）

表1 各組大鼠空腹血糖變化及比較±s，n＝10）

注：與對(duì)照組比較＊P＜0.01；與模型組比較＃P＜0.01。

組別 空腹血糖（mmol／L）0周 8周 16周對(duì)照組 4.65±0.35 3.9±0.114.35±0.95模型組 4.83±0.18 7.2±0.26＊ 8.23±0.54＊藥物組 4.87±0.28 7.38±0.13＃ 5.04±0.58＃

2.2 各組大鼠脂肪組織GLUT4蛋白表達(dá)的比較

第16周末各組大鼠脂肪組織GLUT4蛋白表達(dá)的結(jié)果如圖1所示。與對(duì)照組（積分光密度值為13.62±2.14）相比，模型組（積分光密度值為3.54 ±0.78）在16周末GLUT4表達(dá)顯著下降（P＜0.01），藥物組（積分光密度值為11.85±1.83）與模型組相比較GLUT4表達(dá)均顯著升高（P＜0.01）。

3 討論

圖1 第16周末各組大鼠脂肪組織GLUT4的表達(dá)（免疫組織化學(xué)，×400）

胰島素發(fā)揮自身的生理作用，必須先與細(xì)胞表面的胰島素受體結(jié)合并激活其β亞基的酪氨酸蛋白激酶活性，進(jìn)一步再磷酸化胰島素受體底物（如IRS－1）蛋白質(zhì)中特定的酪氨酸殘基，將信號(hào)傳導(dǎo)至胞內(nèi)。磷酸化的IRS能與相應(yīng)的信號(hào)分子結(jié)合，可使細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起關(guān)鍵作用的多個(gè)分子活化。通過(guò)兩條重要的途徑：激活磷脂酰肌醇3激酶（P13K）和絲裂原激活的蛋白激酶（MAPK）途徑，作用于下游靶分子，以發(fā)揮調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝、生長(zhǎng)、分化等作用。其中IRS－1激活的PI3K途徑是胰島素調(diào)節(jié)糖代謝的主要途徑，最終促使細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖載體分子GLUT4轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜表面，促進(jìn)細(xì)胞糖的攝取和糖原合成等［3］。

GLUT4介導(dǎo)的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)是外周組織利用葡萄糖的限速步驟。GLUT4僅存在于胰島素敏感的骨骼肌、心肌和脂肪細(xì)胞中。在沒(méi)有胰島素刺激時(shí)主要位于細(xì)胞內(nèi)的貯存囊泡內(nèi)。當(dāng)胰島素與受體結(jié)合后，激發(fā)一系列級(jí)聯(lián)效應(yīng)，導(dǎo)致富含GLUT4的囊泡向細(xì)胞外膜移動(dòng)，囊泡膜與細(xì)胞外膜融合，GLUT4轉(zhuǎn)位至細(xì)胞外膜且活性增加，與葡萄糖結(jié)合并發(fā)生結(jié)構(gòu)改變，將葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi)后恢復(fù)原來(lái)結(jié)構(gòu)。這一過(guò)程很容易被逆轉(zhuǎn)，當(dāng)循環(huán)胰島素水平下降時(shí)，GLUT4通過(guò)吞飲作用從細(xì)胞外膜清除并回到貯存囊泡中［4］。

目前認(rèn)為2型糖尿病胰島素抵抗發(fā)生的分子機(jī)制包括：由胰島素受體起源的信號(hào)改變；GLUT4轉(zhuǎn)位受阻；富含GLUT4的囊泡不能與細(xì)胞膜融合；隱蔽的GLUT4不能暴露于細(xì)胞外環(huán)境以及囊泡雖融合但GLUT4活性下降等［5］。

筆者在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，從高果糖飼料飼養(yǎng)16周時(shí)，大鼠脂肪組織中GLUT4在脂肪細(xì)胞膜上的表達(dá)顯著下調(diào)，經(jīng)替米沙坦藥物治療后，可明顯增加脂肪細(xì)胞膜上GLUT4的表達(dá)，表明替米沙坦能通過(guò)增強(qiáng)脂肪組織對(duì)葡萄糖攝取及利用，從而發(fā)揮明顯降低空腹血糖、改善2型糖尿病高血糖狀態(tài)的作用。

［1］ 陳亞奇，肖婉琴，田紹文，等.替米沙坦2型糖尿病大鼠胰腺β細(xì)胞的影響〔J〕.南華大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)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.