張中琳，趙 偉，吳國亭

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·基礎(chǔ)研究·

格列齊特對2型糖尿病GK大鼠離體心肌缺血預(yù)適應(yīng)的影響

張中琳1，趙 偉1，吳國亭2

(1.同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院急診科，上海 200072；2.同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院內(nèi)分泌科，上海 200072)

目的 研究格列齊特對糖尿病GK大鼠離體心臟缺血預(yù)適應(yīng)(ischemic preconditioning, IPC)保護(hù)作用的影響。方法 采用GK大鼠離體心臟Langendorff灌流模型，分為Wistar大鼠缺血預(yù)處理對照組(CON組)、GK大鼠缺血預(yù)適應(yīng)保護(hù)組(GK組)、缺血預(yù)適應(yīng)+格列齊特組(10μmol/L)(IPC+Glc組)，每組8只。記錄各組血流動力學(xué)指標(biāo)，灌流后檢測心肌梗死面積。結(jié)果 灌流30min時(shí)，與CON組相比，IPC+Glc組左心室功能有一定程度的改善(P<0.05)，IPC+Glc組和GK組心肌梗死面積無明顯變化(P>0.05)。結(jié)論 格列齊特未影響缺血預(yù)適應(yīng)對心肌的保護(hù)作用。

格列齊特；心肌缺血預(yù)適應(yīng)；langendorff灌流；GK大鼠

隨著生活水平的提高，生活方式的改變，人口老齡化，2型糖尿病發(fā)病率逐年增長，已成為危害人類健康的疾病之一。磺脲類藥物(Sulfonylurea，SU)作為最早發(fā)現(xiàn)的口服降糖藥，目前廣泛應(yīng)用于2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)的治療。它已成為許多國家和國際組織制定的糖尿病指南中推薦的控制2型糖尿病患者高血糖的主要用藥[1]。SU治療T2DM的主要機(jī)理是它能夠與胰腺β細(xì)胞膜上ATP敏感性鉀通道(ATP-sensitive potassium channels，K-ATP)結(jié)合，引起該通道的關(guān)閉，從而使β細(xì)胞分泌胰島素，最終達(dá)到降低血糖的目的，但由于SU是K-ATP通道的非選擇性阻滯劑，在關(guān)閉胰腺β細(xì)胞上K-ATP通道同時(shí)，對心血管系統(tǒng)的K-ATP通道也起一定作用。至今關(guān)于SU對心血管安全性仍存在爭議[2- 4]。本實(shí)驗(yàn)探討新一代磺脲類藥物格列齊特對心臟缺血預(yù)適應(yīng)(ischemic precond-itioning, IPC)保護(hù)作用的影響，從而進(jìn)一步探討格列齊特應(yīng)用于T2DM患者心血管系統(tǒng)的安全性，為SU的臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物及分組

采用清潔級雄性GK大鼠16只，雄性Wistar大鼠8只，3月齡，體質(zhì)量300～350g，由中國科學(xué)院上海實(shí)驗(yàn)動物中心提供。將16只GK大鼠隨機(jī)分為兩組，每組8只，8只Wistar大鼠為另外1組。(1) Wistar大鼠缺血預(yù)處理對照組(CON組)：Wistar大鼠心臟5min平衡灌流后，予以5min全心缺血再5min復(fù)灌，共3個(gè)循環(huán)，后予30min全心缺血并60min復(fù)灌；(2) GK大鼠缺血預(yù)處理組(GK組)：離體心臟灌流順序和CON組相同；(3) GK大鼠缺血預(yù)處理+格列齊特組(IPC+Glc組)：離體心臟灌流順序和GK組相同，在平衡開始時(shí)加入10μmol/L格列齊特，至灌流結(jié)束。

1.2 藥品與試劑

Krebs-Henseleit(K-H)營養(yǎng)液各組份均為市售試劑(分析純)，以雙蒸水配制。格列齊特化學(xué)純購自法國施維雅(天津)制藥有限公司。

1.3 儀器與裝置

恒溫恒壓Langendorff灌流裝置由本實(shí)驗(yàn)室自行裝配，本實(shí)驗(yàn)灌注壓恒定于80cmH2O，恒溫裝置使灌流液保持在37℃；Cardio version 2.0軟件分析系統(tǒng)由復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)教研室提供；SMUP-B型生物信號處理系統(tǒng)購自上海嘉龍教儀廠；恒溫蠕動泵購自上海非標(biāo)電機(jī)有限公司；顯微鏡及成像系統(tǒng)購自日本Nikon公司；圖像分析軟件Leica Qwin V3系統(tǒng)。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

每組大鼠腹腔注射麻醉(3%戊巴比妥鈉40mg/kg)，尾靜脈注射肝素(1000U/kg)。麻醉后開胸取出心臟，分離主動脈與Langendorff裝置連接，以K-H營養(yǎng)液進(jìn)行主動脈逆向恒壓灌流(7.8kPa)，心臟復(fù)跳后，將自制乳膠球囊經(jīng)左心耳側(cè)壁插入左心室，并與壓力換能器相連，調(diào)節(jié)左心室舒張末壓(left ventricular end diastolic pressure，LVEDP)維持在0～10mmHg范圍。離體心臟平衡灌流5min后，予以全心缺血5min再5min復(fù)灌，循環(huán)3次，后全心缺血30min后60min復(fù)灌。IPC+Glc組用加入格列齊特的平衡液灌流，至灌流結(jié)束。灌流過程中記錄心臟血流動力學(xué)指標(biāo)。灌流結(jié)束后取心肌組織，心肌切片采用HBFP染色方法計(jì)算心肌梗死面積。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 格列奇特對糖尿病GK大鼠IPC心肌保護(hù)效應(yīng)的影響

GK組的心率較CON組偏慢(P<0.01)，余指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。IPC+Glc組心率變化較CON組和GK組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。灌注30min時(shí)，與CON組相比，IPC+Glc組左心室功能有所改善(P<0.05)，但與GK組相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1～2。

表1 各實(shí)驗(yàn)組缺血再灌注30min后血流動力學(xué)指標(biāo)Tab.1 The hemodynamic parameters 30min after ischemia reperfusion

與對照組比較，(1)P<0.05，(2)P<0.01

表2 各實(shí)驗(yàn)組缺血再灌注60min時(shí)血流動力學(xué)指標(biāo)Tab.2 The hemodynamic parameters 60min after ischemia reperfusion

與對照組比較，(1)P<0.05，(2)P<0.01

2.2 心肌梗死面積的比較

Con組心肌梗死面積24.69%，GK組心肌梗死面積23.72%，IPC+Glc組心肌梗死面積31.43%。與CON組和GK組相比，IPC+Glc組梗死面積差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，同樣能降低心肌梗死面積。

3 討 論

基于GK大鼠是目前國際上廣泛使用的自發(fā)2型糖尿病大鼠動物模型。本研究選取自發(fā)型2型糖尿病GK大鼠作為實(shí)驗(yàn)對象，模擬臨床2型糖尿病患者的病理生理改變。它在發(fā)病后快速出現(xiàn)高血糖、胰島素分泌減弱等狀態(tài)，糖尿病晚期出現(xiàn)糖尿病視網(wǎng)膜病、糖尿病腎病、大血管病變和周圍神經(jīng)病變等，并且不受肥胖、高血壓等其他因素的干擾。

心肌缺血預(yù)適應(yīng)對正常心肌的保護(hù)作用已經(jīng)在許多種動物及人類得到證實(shí)。這種效應(yīng)可以減少急性缺血期或再灌注室性心律失常的發(fā)生，縮小心肌梗死的范圍，促進(jìn)缺血再灌注后心功能的恢復(fù)等，是一種很強(qiáng)的內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制。在心肌缺血時(shí)，心血管組織K-ATP的激活對于啟動心肌缺血預(yù)適應(yīng)，降低心肌耗氧需求及擴(kuò)張冠狀動脈，減輕缺血對心肌的損傷發(fā)揮著主要作用。由于K-ATP也存在心肌細(xì)胞上，磺脲類藥物在降血糖的同時(shí)與心肌細(xì)胞上的K-ATP通道結(jié)合，干擾心肌細(xì)胞缺血預(yù)適應(yīng)的反應(yīng)，增加心肌梗死的可能性和嚴(yán)重程度。但是，磺脲類藥物對心臟細(xì)胞上的K-ATP通道的親和力不同，導(dǎo)致不同的磺脲類藥物對心臟的影響存在差異[5]。關(guān)于格列齊特對IPC心肌保護(hù)作用是否存在不利影響，學(xué)界多持肯定態(tài)度。Maddock等[6]比較了格列本脲和格列奇特作用于在體大鼠心臟灌流模型時(shí)對IPC心肌保護(hù)作用的影響，結(jié)果格列奇特不能取消IPC的心肌保護(hù)作用。

目前，研究[7]認(rèn)為糖尿病的胰島素抵抗是由于內(nèi)臟脂肪和慢性炎癥長期刺激綜合作用導(dǎo)致的。最近的一些研究發(fā)現(xiàn)格列齊特不僅具有降血糖作用，還有一定的抗氧化應(yīng)激作用，因?yàn)樵谒姆肿咏Y(jié)構(gòu)中存在氮雜環(huán)的結(jié)構(gòu)。氮雜環(huán)具有清除自由基的作用，它不僅可以減少內(nèi)皮炎癥反應(yīng)，還可以防止葡萄糖誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞凋亡。它的這些抗氧化作用不僅作用在血管內(nèi)皮細(xì)胞，同時(shí)也作用于胰腺的β細(xì)胞[8]。但是格列齊特對心血管的保護(hù)作用不僅僅由于它對血管內(nèi)皮的抗氧化作用，而是由于它對心肌的缺血預(yù)適應(yīng)作用影響較小，未使左心功能惡化[9]。在大規(guī)模前瞻性研究ADVANCE中，格列齊特緩釋片用作基礎(chǔ)降糖治療的強(qiáng)化組與常規(guī)治療組相比，心血管死亡率和全因死亡率均有所下降[10]，提示格列齊特緩釋片有可能具有降血糖外的獲益[11]。Schramm等[12]對107806名2型糖尿病患者進(jìn)行平均3.3年的隨訪，發(fā)現(xiàn)單用降糖藥物格列齊特與二甲雙胍相比，格列齊特并不增加總病死率以及心血管病死率，一定程度上增加了大血管事件的風(fēng)險(xiǎn)。但是在既往有心肌梗死病史的患者中，格列齊特既不增加總病死率和心血管病死率同時(shí)也不增加大血管事件的風(fēng)險(xiǎn)。加拿大的一項(xiàng)回顧性研究[13]顯示，口服格列齊特的糖尿病患者比服用格列苯脲的糖尿病患者發(fā)生急冠脈綜合征的風(fēng)險(xiǎn)減少14%。格列齊特不僅可以降低血糖，減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)，減少血小板的凝集，同時(shí)也能延緩病情進(jìn)展，改善胰島功能，減輕胰島素抵抗[14]。

磺脲類藥物是治療2型糖尿病的主要用藥，但其對糖尿病患者特別是糖尿病合并心血管疾病患者的安全性一直存在爭議，需要有大規(guī)模的雙盲隨機(jī)對照研究進(jìn)一步進(jìn)行證實(shí)。本研究結(jié)果初步驗(yàn)證了格列齊特對糖尿病大鼠心肌IPC的影響，為臨床更為安全、合理的使用格列齊特給予一定的指導(dǎo)意義。

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Effect of gliclazide on ischemic preconditioning in isolated rat heart

ZHANGZhong-lin1,ZHAOWei1,WUGuo-ting2

(1.Dept.of Emergency，Tenth Hospital, Tongji University, Shanghai 200072,China；2.Dept.of Endocrinology, Tenth People’s Hospital, Tongji University, Shanghai 200072, China)

Objective To investigate the effect of gliclazide on ischemic preconditioning (IPC) in isolated rat heart.Methods The hearts were isolated from male spontaneously diabetic goto-kakizaki (GK) rats and Wistar rats.The isolated hearts were perfused with Langendorff perfusion system, and randomly divided into three groups：Wistar ischemic preconditioning group (control group), GK ischemic preconditioning group (GK group); GK ischemic preconditioning+Gliclazide (10μmmol/L) (IPC+Glc group), with 8 hearts in each group.The hemodynamic indexes were recorded during the perfusion and the infarct size of isolated hearts was measured after perfusion.Results The left ventricular function(dP/dt max and dP/dt min)of IPC+Glc group was significantly improved at 30min after perfusion compare with control group(P<0.05).There was no significant difference in infarct size between IPC+Glc group and GK group.Conclusion The results show that gliclazide does not affect the myocardial protection of ischemic preconditioning in GK rats.

Gliclazide; ischemic preconditioning; langendorff; GK rat

10.16118/j.1008-0392.2015.05.008

2015-05-04

上海市科委科技攻關(guān)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目(04DZ19507)

張中琳(1980—)，女，主治醫(yī)師，碩士.E-mail：zzl379@163.com

R 587.1

A

1008-0392(2015)05-0039-04