葛 進(jìn) 鄭喜蘭 雒 瑢 田鳳石
NO是一種重要的病理生理因子,一氧化氮合酶(NOS)是NO合成過程中的關(guān)鍵酶,分為構(gòu)成型一氧化氮合酶(cNOS)和細(xì)胞因子誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)。iNOS在靜息細(xì)胞內(nèi)不表達(dá),當(dāng)細(xì)胞受到細(xì)胞因子或免疫微生物刺激時(shí),iNOS將催化合成非生理濃度的大量NO,過多的NO通常伴隨有炎癥、免疫紊亂及動(dòng)脈粥樣硬化等[1]。本實(shí)驗(yàn)旨在觀察替米沙坦對(duì)高脂喂養(yǎng)的OLETF大鼠血清NO和iNOS的影響,探討NO及NOS在糖尿病合并高脂血癥的動(dòng)脈粥樣硬化中的作用。
1.1 材料 SPF級(jí)LETO雄性大鼠12只和OLETF雄性大鼠20只,均4周齡,體質(zhì)量150~200 g,均購(gòu)自日本大冢制藥有限公司。大鼠標(biāo)準(zhǔn)飼料、高脂飼料由中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射科研究所提供。標(biāo)準(zhǔn)飼料配方為玉米粉34%、大麥粉30%、麩皮18%、豆粕12%、骨粉4%、酵母1%、植物油0.5%、鹽0.5%。高脂料配方為60%標(biāo)準(zhǔn)飼料,蛋黃粉10%、豬油12%、無糖全脂奶粉12%、蔗糖4%、水2%。
1.2 模型制備與分組 32只大鼠均適應(yīng)性喂養(yǎng)4周,分籠喂養(yǎng)(2~4只/籠),自由攝水,明暗周期為12 h(7:00~19:00),溫度控制在(23±2)℃,相對(duì)濕度(55±5)%。OLETF大鼠8周開始高脂喂養(yǎng),自由獲取食物和水,22周將OLETF大鼠隨機(jī)分為2組,每組10只:高脂組(O組),繼續(xù)給予高脂喂養(yǎng);用藥組(L組),給予高脂飼料喂養(yǎng)的同時(shí),給予替米沙坦5 mg/(kg·d)[2]。12只LETO大鼠飼以標(biāo)準(zhǔn)飼料,為對(duì)照組(NC組)。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定3組大鼠的游離脂肪酸(FFA)、單核細(xì)胞趨化蛋白(MCP)-1、NO、NOS及iNOS。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 11.0統(tǒng)計(jì)軟件,符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示。多組間比較采用單因素方差分析,進(jìn)一步組間比較用LSD-t法,相關(guān)分析采用Spearman相關(guān),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 3組間NO、NOS、iNOS、FFA及MCP-1的比較 O組較L組NO升高(P=0.011),較NC組上升,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.075)。各組間NOS、iNOS差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。O組FFA及MCP-1明顯高于NC組,L組較O組FFA及MCP-1顯著下降,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。
表1 各組大鼠血清NO、NOS及iNOS等比較(±s)
表1 各組大鼠血清NO、NOS及iNOS等比較(±s)
*P<0.05,**P<0.01
組別 n NC組(1)O組(2)L組(3)F P(1)∶(2)(1)∶(3)(2)∶(3)12 10 10 NO(μmol/L)4.85±2.35 6.42±2.00 4.04±1.26 3.883*0.075 0.349 0.011 NOS(U/mL)15.55±11.31 16.60±14.23 18.43±8.65 0.830 iNOS(U/mL)10.80±4.53 15.86±4.96 16.65±7.04 0.405 ------FFA(mmol/L)2.53±1.59 5.31±1.84 2.85±0.68 165.266**<0.001 0.156<0.001 MCP-1(ng/L)33.85±8.92 43.90±6.73 34.65±7.60 5.223*0.006 0.814 0.014
2.2 NO及iNOS與MCP-1、FFA相關(guān)分析結(jié)果 NO與MCP-1、FFA均呈正相關(guān)(r分別為0.510和0.499,均P<0.05),iNOS與MCP-1、FFA無相關(guān)性(r分別為-0.012和0.365,均P>0.05)。
NO具有免疫調(diào)節(jié)、神經(jīng)傳遞、血壓生理調(diào)控和抑制血小板凝聚等生理功能。但NO濃度持續(xù)增高會(huì)對(duì)機(jī)體造成危害[3]。大量NO與超氧陰離子反應(yīng)產(chǎn)生較高濃度的過氧亞硝酸陰離子(ONOO-),對(duì)重要蛋白進(jìn)行氮化修飾,改變信號(hào)途徑,直接和間接介導(dǎo)了NO的細(xì)胞毒性效應(yīng)[4]。此外,多重聯(lián)級(jí)信號(hào)被活化,形成炎癥級(jí)聯(lián)瀑布反應(yīng),將信號(hào)波及范圍擴(kuò)大,推動(dòng)炎癥發(fā)展[5],造成組織細(xì)胞功能和結(jié)構(gòu)的損傷。通常糖尿病被認(rèn)為是一種慢性炎癥,而高脂喂養(yǎng)大鼠可加重炎癥反應(yīng)。有研究顯示,在培養(yǎng)的成年小鼠心肌細(xì)胞中,由于高糖高脂引起的iNOS大量表達(dá)使NO和還原型輔酶Ⅱ(NADPH)氧化酶生成增多,從而使過氧化亞硝基產(chǎn)生增多,引起心肌細(xì)胞損傷和凋亡[6]。MCP-1是一種炎性因子,能下調(diào)成熟脂肪組織中的脂蛋白脂酶(LPL)及其他脂肪來源基因表達(dá),抑制脂肪細(xì)胞對(duì)外源性脂質(zhì)的攝入,促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)脂肪分解,使FFA水平升高,同時(shí)促進(jìn)脂肪組織中炎癥反應(yīng)的發(fā)生,激活核因子(NF)-κB。本研究顯示,高脂喂養(yǎng)的OLETF大鼠NO升高,同時(shí)MCP-1及FFA明顯增高,且NO水平與MCP-1、FFA水平呈正相關(guān),而經(jīng)替米沙坦干預(yù)后NO、MCP-1及FFA水平均下降,表明糖尿病合并高脂血癥大鼠存在著明顯的內(nèi)皮細(xì)胞功能受損和動(dòng)脈內(nèi)膜的炎癥反應(yīng),而經(jīng)替米沙坦治療后NO顯著降低,F(xiàn)FA及MCP-1亦顯著下降,提示替米沙坦治療可顯著減輕內(nèi)皮功能損傷和動(dòng)脈內(nèi)膜的炎癥反應(yīng),與Pan等[7]實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。
替米沙坦是一種長(zhǎng)效血管緊張素Ⅱ受體阻斷劑,有研究以為其可能通過阻斷血管緊張素Ⅱ的作用而減少脂肪組織MCP-1的表達(dá);同時(shí)替米沙坦還有激活過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)γ的作用[8],PPARγ的活化使皮下脂肪細(xì)胞FFA轉(zhuǎn)化為三酰甘油,可降低血漿FFA;減輕炎癥,抑制脂肪細(xì)胞分泌腫瘤壞死因子(TNF)-α,增強(qiáng)脂聯(lián)素分泌;在血管壁細(xì)胞有抗炎作用,能減輕動(dòng)脈硬化病變。亦有研究認(rèn)為替米沙坦可能通過拮抗血管緊張素Ⅱ引起的NF-κB的活化作用使iNOS生成較少而降低NO水平,從而減輕高濃度NO對(duì)機(jī)體的損害[9]。NO通過調(diào)節(jié)NF-κB水平產(chǎn)生一個(gè)自動(dòng)調(diào)整作用,低濃度NO時(shí)NF-κB水平上升,上調(diào)iNOS表達(dá),相反,在高濃度NO時(shí),NF-κB水平和DNA結(jié)合活性被抑制,減少iNOS轉(zhuǎn)錄[10]。本研究中各組NOS和iNOS差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義亦可能與此有關(guān)。
[1]Crowell JA,Steele VE,Sigman CC,et al.Is Inducible Nitric Oxide Synthase a Target for Chemoprevention[J]?Mol Cancer Ther,2003, 2(8):815.
[2]Araki k,Masaki T,Katsuragi I,et al.Telmisartan prevents obesity and increases the expression of uncoupling protein 1 in diet-induced obese mice[J].Hypertension,2006,48(1):51-57.
[3]于靜,鄧起.一氧化氮的生理作用及與人體多個(gè)系統(tǒng)疾病發(fā)病過程的關(guān)系[J].實(shí)用醫(yī)技雜志,2007,14(13):1781-1782.
[4]Blan K,KE Y,Yoshinori K,et al.Proteomic modification by nitric oxide[J].Pharmacol Sci,2006,101(4):271-279.
[5]Guzik TJ,Korbut R,Adamek-Guzik T.Nitric oxide and superoxide in inflammation and immune regulation[J].Physiol Pharmacol, 2003,54(4):469-487.
[6]焦向英,王曉糅,馬新亮,等.高糖高脂對(duì)培養(yǎng)成年小鼠心肌細(xì)胞的氧化應(yīng)激損傷[J].中國(guó)循環(huán)雜志,2009,24(1):64-67.
[7]Pan Q,Yang XH,Cheng YX.Angiotensin II stimulates MCP-1 pro?duction in rat glomerular endothelial cells via NAD(P)H oxi?dase-dependent nuclear factor-kappa B signaling[J].Braz J Med Biol Res,2009,42(6):531-536.
[8]Nakamura T,Kawachi K,Saito Y,et al.Effects of ARB or ACE-in?hibitor administration on plasma levels of aldosterone and adiponec?tin in hypertension[J].Int Heart J,2009,50:501-512.
[9]唐銘翔,郭瑩,周于祿,等.替米沙坦對(duì)實(shí)驗(yàn)性糖尿病心肌病大鼠心臟功能的影響[J].醫(yī)學(xué)臨床研究,2009,26(5):845-847.
[10]Vo PA,Lad B,Tomlinson JA,et al.autoregulatory role of endotheli?um-derived nitric oxide(NO)on Lipopolysaccharide-induced vas?cular inducible NO synthase expression and function[J].Biol Chem, 2005,280(8):7236-7243.