偶　晨　景欣悅　盧圣鋒　傅淑平　朱冰梅

(南京中醫(yī)藥大學(xué)針?biāo)幗Y(jié)合省部共建教育部重點實驗室，江蘇　南京　210023)

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不同劑量羅格列酮對2型糖尿病大鼠的體重增加效應(yīng)

偶晨景欣悅盧圣鋒傅淑平朱冰梅

(南京中醫(yī)藥大學(xué)針?biāo)幗Y(jié)合省部共建教育部重點實驗室，江蘇南京210023)

摘要〔〕目的探討不同劑量羅格列酮(ROS)對2型糖尿病(T2DM)大鼠體重增加效應(yīng)的影響。方法SD大鼠高脂喂養(yǎng)4 w，腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ，35 mg/kg)建立T2DM大鼠模型。造模成功后隨機(jī)分為模型對照(T2DM)組、ROS治療的低劑量組(LD)、中劑量組(MD)和高劑量組(HD)；另將同批次普食大鼠腹腔注射枸櫞酸鈉緩沖液作為正常對照組(NC組)。各組分別接受8 w干預(yù)處理。檢測各組大鼠體重、攝食、血糖(BG)、胰島素(INS)、甘油三酯(TG)及膽固醇(TC)水平。結(jié)果與T2DM組比較，各劑量組ROS治療8 w后，空腹BG和血清INS水平較T2DM組明顯降低，但體重和體重指數(shù)(BMI)均顯著增加。MD、HD組的TG和TC水平均高于T2DM組，其中MD組TG和TC水平升高最顯著。結(jié)論ROS三個劑量都具有降糖效應(yīng)，但長期使用均可誘導(dǎo)T2DM大鼠體重增加，甚至肥胖，但該體重增加效應(yīng)不存在劑量依賴性，以中劑量組的效應(yīng)最顯著。

關(guān)鍵詞〔〕羅格列酮；體重增加；2型糖尿病

第一作者：偶晨(1987-)，女，在讀碩士，主要從事針灸作用與表觀遺傳學(xué)調(diào)控研究。

以羅格列酮(ROS)為代表的噻唑烷二酮(TZDs)類藥物，因其具有優(yōu)越的降糖效應(yīng)，長期廣泛應(yīng)用于2型糖尿病(T2DM)的治療。但是有報道指出，ROS在治療T2DM的過程中會引起患者的體重增加效應(yīng)，甚至導(dǎo)致肥胖〔1〕。另有研究證實〔2～4〕，在經(jīng)過16 w的ROS治療后，患者皮下脂肪顯著增加。經(jīng)過研究〔5，6〕進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，TZDs類藥物會引起水鈉潴留，并且對脂肪的分化、形成具有促進(jìn)作用。眾所周知，肥胖是引起胰島素抵抗(IR)的主要誘因。肥胖的發(fā)生會加重T2DM的全身癥狀，增加患者心血管的負(fù)擔(dān)，造成惡性循環(huán)。因此，明確ROS劑量與體重增加效應(yīng)之間的關(guān)系具有重要意義。本實驗旨在研究不同劑量ROS對T2DM大鼠體重增加效應(yīng)的影響。

1材料和方法

1.1材料

1.1.1實驗動物健康SPF級雄性SD大鼠42只，體重100～110 g，由上海西普爾-必凱實驗動物有限責(zé)任公司〔SCXK(滬)2013-0016〕提供。實驗期間室溫控制在20℃±2℃，濕度39%～43%，12 h交替照明，自由飲食、飲水。

1.1.2飼料普食飼料配方：玉米、小麥、豆粕、麩皮、花生餅、魚粉、魚肝油、雞蛋、大麥、各種氨基酸、復(fù)合多維生素、礦物質(zhì)等。高脂飼料配方：酪蛋白，L-胱氨酸，玉米淀粉，麥芽糊精10，蔗糖，纖維素，BW200，豆油，豬油礦物混合S10026，磷酸氫鈣，碳酸鈣，檸檬酸鉀，1 H2O維生素，酒石酸膽堿混合V10001。由上海斯萊克公司提供。

1.1.3藥品與試劑、儀器CM Cellulose(CMCNa)由BIOSHARP公司提供，使用時以超純水配制成1%的混懸液；馬來酸羅格列酮購于葛蘭素史克(天津)有限公司，使用時以1%的CMCNa配制成混懸液；鏈脲佐菌素(STZ)購自Sigma公司，臨用時溶于現(xiàn)配的0.1 mol/L枸櫞酸鈉緩沖液配成0.5%的STZ注射液；胰島素(INS)放射免疫檢測試劑盒購于北京北方生物技術(shù)研究所；甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)測試盒購于南京建成生物工程研究所。OLYMPUS公司(日本)高檔全自動生化分析儀，強生(中國)醫(yī)療器材有限公司強生穩(wěn)豪型血糖儀，美國伯騰公司Synergy H4 全功能酶標(biāo)儀，上?？扑技压痉派涿庖叻治鰞x。

1.2方法

1.2.1模型建立和分組SD大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1 w，檢測血糖(BG)、血脂等水平，確定均在正常范圍內(nèi)。隨機(jī)選取6只SD大鼠作為正常對照組(NC)，普食喂養(yǎng)；其余大鼠同步進(jìn)行高脂喂養(yǎng)30 d后，選取血脂水平顯著高于對照組的大鼠，禁食不禁水12 h后，一次性腹腔注射STZ (35 mg/kg)。STZ使用時，用0.1 mol/L枸櫞酸鈉緩沖液(pH4.4)配制。注射STZ后，第7、14、21天檢測BG和體重，篩選第三周末BG>16.67 mmol/L(300 mg/dl)〔7〕的大鼠作為成功的T2DM模型。注射STZ第22天進(jìn)行糖耐量實驗(OGTT)，驗證模型的穩(wěn)定性。經(jīng)過篩選，共24只符合模型標(biāo)準(zhǔn)。模型大鼠按體重隨機(jī)分為模型對照組(T2DM)、低劑量組(LD)、中劑量組(MD)、高劑量組(HD)，每組6只。

將馬來酸羅格列酮片劑研磨成粉末，溶于1%CMCNa混懸液中，配置成4 mg/ml的溶液，按照LD組2 mg/kg、MD組5 mg/kg、HD組10 mg/kg的劑量進(jìn)行灌胃，1次/d。T2DM組給予CMCNa溶液灌胃，NC組不做處理。每3 d測量一次體重，同時監(jiān)測各組大鼠的攝食量，計算百克體重攝食量，繪制曲線。

1.2.2標(biāo)本采集ROS灌胃給藥前和灌胃給藥8 w后，將大鼠腹腔注射10%水合氯醛麻醉后，眼眶取血，檢測血清甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、BG和INS水平。將大鼠處死后，取大鼠腹股溝脂肪稱重，計算體質(zhì)量指數(shù)(BMI)。

1.2.3實驗室指標(biāo)檢測BG采用葡萄糖氧化法；將上述留取的血標(biāo)本低溫離心(3 500 r/min,15 min)，取50 μl血清樣本采用比色法檢測TG和TC；取血清樣本100 μl，采用放射免疫法檢測INS。

1.3統(tǒng)計學(xué)處理采用SPSS16.0統(tǒng)計軟件行單因素方差分析及t檢驗。

2結(jié)果

2.1血清BG、INS水平ROS給藥前，T2DM、LD、MD和HD四組的INS和BG值無明顯差異，但BG值顯著高于NC組(P<0.05)，INS值低于NC組；ROS給藥8 w后，LD、MD、HD組的BG水平均顯著低于T2DM組，但各劑量組間無顯著差異(P>0.05)；與給藥前相比，所有給藥組的血清INS水平均升高，MD、HD組顯著低于T2MD組(P<0.05)。見表1。

2.2體重及攝食ROS給藥前，各組大鼠禁食不禁水12 h后稱重，各給藥組體重?zé)o差異(P>0.05)。ROS給藥8 w后，各給藥組體重均顯著高于T2DM組(LD、MD組P<0.001，HD組P<0.05)，見表2。

觀察大鼠8 w內(nèi)的攝食情況，為排除體重差異對攝食的影響，計算每100 g體重攝食量，繪制曲線(圖1)。各組攝食量始終高于NC組，給藥組中MD和HD組的攝食具有逐漸增加的趨勢，且高于T2DM組。給藥8 w后，各給藥組的BMI值均高于T2DM組，見表1。

組別時間(w)BG(mmol/L)INS(IU/ml)BMI增加(%)NC組05.72±0.2744.36±10.46-86±0.53154.27±23.515)0.99±0.08T2DM組020.85±1.6937.90±5.26-818.9±1.271)133.53±8.445)0.83±0.12LD組021.95±1.861)38.12±3.34-813±0.421)4)5)119.85±7.855)1.16±0.074)MD組020.10±3.861)39.99±2.32-810.45±0.071)4)6)98.66±4.024)5)1.33±0.072)4)HD組020.13±1.341)37.87±5.98-813.9±0.851)4)5)94.97±8.112)4)5)1.06±0.17

與同一時間點NC組比較：1)P<0.01，2)P<0.05；與同一時間點T2DM組比較：3)P<0.01，4)P<0.05；與同組中0 w比較：5)P<0.01，6)P<0.05；下表同

圖1　每100 g體重攝食變化趨勢

2.3血清TG、TC水平ROS給藥前，造模各組的TG和TC水平均高于NC組，但不存在組間差異；ROS給藥8 w后，LD組和HD的TG和TC水平與給藥前相比無顯著性差異；MD組TG和TC水平均明顯高于給藥前水平。見表2。

組別時間(w)體重(g)TG(mmol/L)TC(mmol/L)NC組0324.25±9.390.49±0.071.24±0.20445.42±9.175)1.61±0.255)0.86±0.126)T2DM組0311.18±16.332.77±1.011)1.57±0.20311.75±5.851)1.58±0.161.41±0.021)LD組0317.30±18.233.07±0.921)1.82±0.80366.30±17.031)3)6)1.46±0.531.05±0.16MD組0313.28±15.861.67±0.211)1.73±0.63353.63±16.631)3)6)2.31±0.141)3)6)3.58±0.881)6)HD組0317.95±17.754.22±1.211)1.83±0.69339.23±14.691)4)2.59±0.542.02±0.622)4)

3討論

STZ誘導(dǎo)高脂喂養(yǎng)的SD大鼠造成的動物模型是常用的T2DM模型，主要利用STZ對胰島β細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用，破壞胰島β細(xì)胞，導(dǎo)致糖尿病的發(fā)生。該模型的成功率相對較高，生理、病理改變更接近臨床實際情況，如BG升高的同時伴有TG、TC的異常。因此被廣泛應(yīng)用于與臨床治療T2DM相關(guān)的實驗研究之中。本研究也證實，SD大鼠喂養(yǎng)4 w后，一次性腹腔注射STZ(35 mg/kg)能迅速使BG升高，成功率高達(dá)80%;且經(jīng)過8 w后，T2DM組的BG水平仍顯著低于NC組，INS水平高于NC組，證明該模型的穩(wěn)定性較強。

ROS是臨床用于治療T2DM的一線藥物，具有良好的降糖效果，是過氧化物酶體增殖激活受體(PPAR)-γ的高選擇性、強效激動劑，可以通過激動PPAR-γ提高外周效應(yīng)器官(肝臟、脂肪和骨骼肌)的INS敏感性，達(dá)到有效降低T2DM的目的。有研究報道，ROS能夠通過激活PPAR-γ對胰島β細(xì)胞產(chǎn)生一定的保護(hù)和修復(fù)作用，對治療T2DM具有標(biāo)本兼顧的療效〔7～9〕。但是，在治療T2DM的臨床觀察中發(fā)現(xiàn)，ROS的長期使用可以引起患者的體重增加效應(yīng)，甚至導(dǎo)致肥胖。肥胖會增加患者心血管的負(fù)擔(dān)；與此同時，肥胖也是引起IR的主要誘因，而IR的發(fā)生會加重糖尿病的全身癥狀。這些結(jié)果共同加重患者機(jī)體的負(fù)擔(dān)，造成惡性循環(huán)。因此，深入探索ROS與體重增加效應(yīng)，劑量與效應(yīng)之間的量化關(guān)系，即ROS治療T2DM過程中“量-毒-效”的關(guān)系具有重要的臨床意義。本研究結(jié)果證明本文選擇的藥物劑量均能達(dá)到降BG、增加INR敏感性的目的，屬于治療T2DM的有效藥物劑量。給藥8 w后MD和HD組的INS水平低于T2DM組，且BG水平低于T2DM組，可能是由于ROS是INS的增敏劑，可以促進(jìn)組織對INS的敏感性，所以外周血清中的含量降低。

ROS治療T2DM過程中引起的體重增加效用主要表現(xiàn)在血脂水平的改變上。本實驗說明MD組在增加INR敏感性的同時會引起血脂水平升高，不利于T2DM的治療和預(yù)后。早期大量研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，TZDs可以促進(jìn)腎小管、集合管對鈉離子的重吸收，引起機(jī)體水鈉潴留〔10，11〕。

本實驗中MD、HD組藥物均能對T2DM大鼠的攝食行為產(chǎn)生影響，其中以MD組對攝食行為的促進(jìn)作用最為明顯。因為ROS是PPAR-γ的激動劑，而根據(jù)實驗研究發(fā)現(xiàn)，PPAR-γ信號通路與小鼠的攝食行為以及能量代謝相關(guān)〔12〕。所以，ROS治療T2DM引起的體重增加效應(yīng)可能正是通過對PPAR-γ信號通路的影響而產(chǎn)生的作用。但具體機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。

綜上，本實驗的三個劑量中，以ROS低劑量(2 mg/kg)產(chǎn)生的副作用相對最小，更適合應(yīng)用于臨床治療。ROS的中劑量(5 mg/kg)在治療T2DM過程中引起的體重增加效應(yīng)最明顯。不同劑量的ROS均會引起體重增加效應(yīng)，會不同程度地增加機(jī)體的負(fù)擔(dān)。

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〔2014-10-31修回〕

(編輯李相軍)

Weight-gain effect of rosiglitazone on type 2 diabetic rats

OU Chen, JING Xin-Yue, LU Sheng-Feng,etal.

Key Laboratory of Acupuncture and Medicine Research of Minister of Education, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, Jiangsu, China

【Abstract】ObjectiveTo investigate the relationship of weight-gain side effect of rosiglitazone (ROS) and its dose-dependency in streptozocin (STZ)-induced type 2 diabetic(T2DM) rats.MethodsSD rats were randomly divided into normal control (NC) and STZ groups. After 4 weeks fed with high fatty diet, STZ rats were intraperitoneal injection of STZ(35 mg/kg)to establish T2DM model. The T2DM rats were randomly divided into T2DM, low dose(LD), middle dose(MD), and high dose(HD) groups. The body weight, BMI, and food intake of all groups were measured once a week for 8 weeks. At week 0 and week 8, the levels of blood glucose (BG), insulin(INS), triglyceride (TG) and total cholesterol(TC) were measured.ResultsAfter 8 weeks, the BG and INS levels were reduced significantly in LD, MD, and HD groups, compared with those of T2DM and NC groups. Body weight and BMI were increased in all three ROS groups, compared with those of T2DM group. The TG and TC levels were also increased in MD and HD groups, compared with those of T2DM group, whereas, there showed more profound changes in MD group among the three ROS groups.ConclusionsAll three dosages have the severest weight-gain side effect.

【Key words】Rosiglitazone (ROS); Obesity; Type 2 diabetic

通訊作者：朱冰梅(1964-)，女，博士生導(dǎo)師，主要從事針灸作用與表觀遺傳學(xué)調(diào)控研究。

基金項目：國家自然科學(xué)基金(81303019，81303018)；國家自然科學(xué)基金面上項目(81273838)；國家教育部博士點基金博導(dǎo)類(2012323711000)；江蘇省高校自然科學(xué)基金(13KJB360006)

中圖分類號〔〕R451〔

文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A〔

文章編號〕1005-9202(2015)23-6672-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2015.23.013