朱帥俊 翁欽永 吳文偉 (福建醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科,福建 福州 35000)
阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征為一種常見的慢性病,在老年人群中有較高的發(fā)病率〔1〕。研究顯示,該病與體內(nèi)多臟器功能受損相關(guān),為高血壓、冠心病、腦卒中、糖尿病等多種慢性病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素〔2〕。阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征主要病理生理學(xué)改變?yōu)橐归g反復(fù)性慢性間歇低氧(CIH),可明顯提升糖尿病發(fā)生率〔3〕,但引發(fā)機(jī)體糖代謝異常的相關(guān)機(jī)制仍未明確。內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)為內(nèi)源性信號(hào)轉(zhuǎn)遞系統(tǒng)的一種,在調(diào)節(jié)糖代謝方面具有重要作用〔4〕。但內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)在阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者體內(nèi)糖代謝異常中發(fā)揮的作用和相關(guān)機(jī)制仍未知。本研究探討內(nèi)源性大麻系統(tǒng)對(duì)CIH大鼠糖代謝的影響機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 10周齡健康Wistar大鼠60只,均為雄性,體重230~260 g,購于福建醫(yī)大實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,許可證號(hào)SCXK(閩)200420002。隨機(jī)分為4 w正常對(duì)照組、CIH組、CIH聯(lián)合利莫那班組;6 w正常對(duì)照組、CIH組、CIH聯(lián)合利莫那班組,每組各10只。
1.2 儀器與試劑 山羊抗兔CB1受體多克隆抗體、兔抗大鼠CB1受體多克隆抗體購于艾美捷科技有限公司;SP免疫組化試劑盒、DAB顯色試劑盒購于北京北瑞達(dá)醫(yī)藥科技有限公司;利莫那班購于武漢同興生物科技有限公司;日本東芝TBA-40FR全自動(dòng)生化分析儀;瑞士羅氏Cobase411型電化學(xué)發(fā)光儀。
1.3 暴露方法 將6組大鼠分別放入型號(hào)相同的自制低氧艙,CIH組、CIH聯(lián)合利莫那班組均循環(huán)充入不同流速的純氮?dú)夂蛪嚎s空氣,每次循環(huán)2 min,將低氧艙中的氧氣濃度在30 s內(nèi)從21.0%,下降到最低的8.0%,再于40 s內(nèi)恢復(fù)到21.0%之后保持常規(guī)通氧到下個(gè)循環(huán)為止。大鼠每日暴露時(shí)間10∶00~16∶00,共6 h。CIH聯(lián)合利莫那班組在造模之前腹腔注射利莫那班,1 mg·kg-1·d-1;正常對(duì)照組充入氧氣濃度為21.0%的壓縮空氣。
1.4 空腹血糖(FPG)、血清胰島素、血清C肽測(cè)定 分別于實(shí)驗(yàn)第4、6周,相應(yīng)大鼠在空腹?fàn)顟B(tài)下給予10%水合氯醛(0.2 ml/100 g)麻醉后,抽取股靜脈血4 ml。取其中2 ml使用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)空腹血糖(FPG)含量,另外2 ml使用化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)胰島素和C肽水平。
1.5 肝臟CB1受體表達(dá)檢測(cè) 采用免疫組化法測(cè)定大鼠肝臟CB1受體表達(dá)水平,將大鼠處死后立即分離肝臟,制作石蠟切片。選用兔抗大鼠CB1受體多克隆抗體為一抗,稀釋100倍;山羊抗兔CB1受體多克隆抗體為二抗。取每張染色切片的5個(gè)視野進(jìn)行觀察和采集,使用Image-pro plus 6.0軟件檢測(cè)該受體染色呈陽性的吸光度平均值。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS16.0軟件,計(jì)量資料組間比較進(jìn)行方差分析,兩兩比較進(jìn)行t檢驗(yàn),相關(guān)性進(jìn)行Spearman分析。
2.1 各組FPG、胰島素和C肽水平比較 4 w和6 w CIH組FPG、胰島素和C肽水平均明顯高于正常對(duì)照組(P<0.05);6 w CIH組FPG、胰島素和C肽水平均明顯高于4 w CIH組(P<0.05);6 w CIH聯(lián)合利莫那班組FPG、胰島素和C肽水平均明顯高于4 w CIH聯(lián)合利莫那班組(P<0.05)。見表1。
表1 各組FPG、胰島素和C肽水平比較(±s,n=10)
表1 各組FPG、胰島素和C肽水平比較(±s,n=10)
與正常對(duì)照組比較:1)P<0.05,與4 w CIH 組比較:2)P<0.05;與4 w CIH 聯(lián)合利莫那組比較:3)P<0.05
分組FPG(mmol/L)血清胰島素(U/L)血清C肽(μg/L)6.59±0.348.95±1.821.34±0.376 w 正常對(duì)照組 6.62±0.389.07±1.241.39±0.444 w CIH 組 9.03±0.511) 16.61±2.841) 3.42±0.281)6 w CIH 組 10.55±0.421)2)20.14±3.751)2)5.34±0.361)2)4 w CIH 聯(lián)合利莫那班組 7.73±0.2711.80±2.462.15±0.306 w CIH 聯(lián)合利莫那班組 9.22±0.303) 14.72±2.733) 3.77±0.243)4 w正常對(duì)照組
2.2 大鼠肝臟CB1受體表達(dá)情況 4、6 w正常對(duì)照組CB1受體吸光度值為(0.225±0.037)、(0.232±0.041),4、6 w CIH 組CB1 受體吸光度值為(0.285±0.037)、(0.338±0.026),4、6 w CIH聯(lián)合利莫那班組 CB1受體吸光度值為(0.253±0.016)、(0.310±0.027)。CB1 受體在4、6 w CIH 組陽性表達(dá)水平明顯高于正常對(duì)照組(P<0.05)。4、6 w CIH聯(lián)合利莫那班組CB1受體陽性表達(dá)水平明顯低于CIH組(P<0.05)。見圖1。
2.3 大鼠肝組織CB1受體表達(dá)與FPG、胰島素和C肽水平相關(guān)性 大鼠肝組織CB1受體表達(dá)與FPG、胰島素和C肽水平之間呈明顯正相關(guān)(r=0.967、0.869、0.938,P=0.016、0.020、0.009)。
圖1 大鼠肝組織CB1受體表達(dá)情況(×400)
目前已有研究證實(shí),阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者存在血糖上升、胰島素抵抗、腹型肥胖等多種與代謝綜合征有關(guān)的臨床癥狀,病情進(jìn)一步發(fā)展會(huì)引發(fā)糖代謝異常和2型糖尿病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加〔5〕,但具體發(fā)病機(jī)制仍未明確。
前期研究顯示,阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者存在內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)紊亂,主要表現(xiàn)為CB1受體表達(dá)水平提升〔6〕。本次研究亦顯示CIH能夠提升大鼠肝臟組織CB1受體表達(dá)水平,并隨著低氧時(shí)間的變長而強(qiáng)度逐漸增加。由于內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)主要通過CB1受體來對(duì)機(jī)體多種生理功能發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,因此對(duì)CB1受體的表達(dá)能夠有效反映出內(nèi)源性大麻系統(tǒng)功能的改變。本次研究顯示,CIH能夠通過誘導(dǎo)大鼠肝臟CB1受體過度表達(dá)來引發(fā)糖代謝紊亂。其原因可能為:(1)通過CIH增強(qiáng)機(jī)體的交感神經(jīng)系統(tǒng),激活炎性和氧化應(yīng)激通路,進(jìn)而引發(fā)內(nèi)源性大麻系統(tǒng)紊亂,使糖代謝出現(xiàn)紊亂。(2)通過下丘腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)及骨骼肌、肝臟等外周組織這兩種不同機(jī)制來引起胰島素抵抗及高胰島素血癥。
利莫那班為一種高特異性的CB1受體拮抗劑。研究顯示,使用利莫那班能夠有效緩解機(jī)體糖代謝異常和胰島素抵抗〔7〕。預(yù)試驗(yàn)顯示,當(dāng)利莫那班給藥劑量低于1 mg·kg-1·d-1時(shí)無法減弱CB1受體表達(dá)水平,因此本次實(shí)驗(yàn)中在造模前給予大鼠利莫那班發(fā)揮藥效的最低劑量1 mg·kg-1·d-1進(jìn)行干預(yù)。結(jié)果顯示,干預(yù)后大鼠肝臟CB1受體表達(dá)水平明顯降低,說明內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)紊亂能夠使CIH引起的糖代謝紊亂加強(qiáng)??赡軝C(jī)制為:(1)治療初期可通過拮抗中樞神經(jīng)CB1受體來抑制食欲,進(jìn)而降低攝入食物量;(2)治療后期可通過拮抗骨骼肌、肝臟等外周CB1受體來調(diào)節(jié)機(jī)體能量代謝,降低內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)紊亂和糖尿病的發(fā)生率。
綜上所述,CIH可增強(qiáng)大鼠肝臟CB1受體表達(dá),使FPG、胰島素和C肽水平升高;利莫那班干預(yù)治療能夠有效改善糖代謝相關(guān)指標(biāo)的異常狀態(tài)。但本次研究中未深入研究利莫那班藥效與給藥劑量之間的關(guān)系;此外,給予利莫那班后部分糖代謝指標(biāo)降低,但未完全恢復(fù)正常水平,可能與阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征引發(fā)的糖代謝紊亂還存在有除內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)之外的其他通路有關(guān)。
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