朱 蕾
云南省楚雄彝族自治州人民醫(yī)院內(nèi)分泌科,云南楚雄 675000
2型糖尿?。═2DM)患者的動脈粥樣硬化性大血管病變風(fēng)險顯著增加,常引起外周血管病變、中風(fēng)、冠心病和心力衰竭。胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)是一種抗糖尿病的肽類激素,通過多種機(jī)制調(diào)節(jié)葡萄糖代謝,也能保護(hù)心肌的缺血-再灌注損傷,并能改善心功能,本文將對此進(jìn)行綜述,并探討它用于治療心血管疾?。–VD)的可能性。
GLP-1是小腸L細(xì)胞分泌的一種腸促胰激素,由30個氨基酸組成,有兩種等效異型體:GLP-1(7-37)占20%,GLP-1(7-36)占80%。循環(huán)中的GLP-1被二肽基肽酶-4(DPP-4)迅速降解為GLP-1(9-36),后者與 GLP-1 受體(GLP-1R)的親和力極低,沒有促胰島素分泌的作用。因此,GLP-1的降糖作用非常短暫,半衰期大約只有 2 min[1]。
GLP-1R是一種跨膜的G-蛋白偶聯(lián)受體,在胰島、心臟、主動脈、肺、胃腺體、中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中均有表達(dá)。GLP-1與GLP-1R結(jié)合后通過激活不同的下游信號分子發(fā)揮多種生理作用,包括:刺激胰島素的合成和分泌,抑制胰高血糖素分泌,刺激β細(xì)胞再生并抑制其凋亡,抑制食欲,延緩胃排空,抑制肝糖輸出,并可能增強(qiáng)骨骼肌和脂肪組織的胰島素敏感性[1]。
GLP-1R激動劑能模擬GLP-1的生理作用,并能對抗DPP-4的降解,是新型的抗糖尿病藥物,其中艾塞那肽(exendin-4)與GLP-1具有53%的同源性,已獲準(zhǔn)用于治療T2DM;利拉魯肽是一種酰基化的GLP-1類似物,同源性高達(dá)97%,即將獲準(zhǔn)用于臨床。T2DM患者應(yīng)用艾塞那肽或利拉魯肽治療后,胰島素的1相和2相分泌顯著改善,餐后胰高血糖素的分泌受到抑制,餐后血糖明顯降低,并能顯著降低HbA1c水平和體重[2,3]。
GLP-1R在血管平滑肌、心肌、心內(nèi)膜、冠脈內(nèi)皮均有表達(dá),研究發(fā)現(xiàn)GLP-1R激動劑對心肌的缺血-再灌注損傷具有保護(hù)作用,并能改善心臟功能。
體外試驗證實GLP-1R激動劑對心肌的缺血-再灌注損傷具有保護(hù)作用。Sonne對離體大鼠心臟進(jìn)行缺血-再灌注試驗發(fā)現(xiàn),exendin-4能顯著縮小心肌梗塞(MI)面積,exendin-4和GLP-1(9-36)均能使左室收縮功能增強(qiáng)[4]。體內(nèi)試驗也類似,Timmers對豬進(jìn)行冠狀動脈結(jié)扎和再灌注研究發(fā)現(xiàn),在75 min缺血后3 d內(nèi)給予exendin-4持續(xù)治療,能顯著縮小MI面積,并促進(jìn)心肌收縮和舒張功能的恢復(fù)[5]。糖尿病時,GLP-1對缺血心臟同樣具有保護(hù)作用。Noyan-Ashraf在對STZ誘導(dǎo)的糖尿病小鼠進(jìn)行冠狀動脈阻斷制作MI模型之前,用利拉魯肽進(jìn)行為期7d的預(yù)處理,能提高小鼠的存活率和心輸出量,顯著減少MI面積,降低心臟破裂的發(fā)生率[6]。
Timmers發(fā)現(xiàn),exendin-4治療后豬的血清胰島素水平增加,但血糖水平?jīng)]有變化;Noyan-Ashraf發(fā)現(xiàn),盡管血糖控制水平相當(dāng),但在心臟保護(hù)和存活率方面,利拉魯肽明顯優(yōu)于二甲雙胍,提示GLP-1R激動劑對缺血心臟的保護(hù)作用獨立于對糖代謝的影響。
Timmers發(fā)現(xiàn),exendin-4治療后,心肌細(xì)胞中磷酸化Akt和Bcl-2的表達(dá)增加,活性caspase 3的表達(dá)降低,同時末端脫氧核糖核酸轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的生物素-dUTP標(biāo)記(TUNEL)陽性的細(xì)胞更少,提示心肌細(xì)胞的凋亡減少;此外,8-羥化脫氧鳥嘌呤核苷染色減少,而過氧化物歧化酶和過氧化氫酶的活性增加,提示細(xì)胞核的氧化應(yīng)激減輕。Noyan-Ashraf發(fā)現(xiàn),利拉魯肽能上調(diào)小鼠心臟中具有心臟保護(hù)作用基因的表達(dá)和活性,包括 Akt、GSK3β、PPARβ-δ、Nrf-2和HO-1;在體外實驗中,利拉魯肽能以GLP-1R依賴的方式增加心肌細(xì)胞中cAMP的生成,并減少caspase-3活化的程度。上述研究提示,GLP-1R激動劑發(fā)揮心臟保護(hù)作用的機(jī)制,可能是激活了促進(jìn)存活的信號通路,減輕心肌細(xì)胞核內(nèi)氧化應(yīng)激,減少心肌細(xì)胞凋亡的結(jié)果。
動物試驗報告了GLP-1對心力衰竭治療的有益作用。Poornima發(fā)現(xiàn),以肥胖、胰島素抵抗、高血壓和擴(kuò)張性心肌病為特征的自發(fā)性高血壓性心力衰竭易感的大鼠,從9月齡(它們開始進(jìn)展至心力衰竭和死亡時)開始給予GLP-1長期治療,能使心臟收縮功能得到保存,改善生存率[7]。Liu用冠狀動脈結(jié)扎的方法使大鼠發(fā)生MI,進(jìn)而制造了慢性心力衰竭(CHF)模型,GLP-1和艾塞那肽類似物AC3174治療11周后,CHF大鼠的左室射血分?jǐn)?shù)和舒張末期壓力顯著增加,而左室的舒張末期和收縮末期容積,以及左房容積均明顯減少,同時實驗動物的存活率較對照組明顯提高[8]。
臨床研究也有類似的報道,Sokos在嚴(yán)重心力衰竭患者(心功能III-IV級)中發(fā)現(xiàn),無論是否合并糖尿病,在標(biāo)準(zhǔn)的抗心衰治療基礎(chǔ)上,GLP-1持續(xù)輸注5周均能顯著增加患者的左室射血分?jǐn)?shù)、心肌耗氧量、6min步行距離,并改善心衰患者的生活質(zhì)量評分[9]。
推測GLP-1對CHF的治療作用,可能與改善胰島素抵抗、減少心肌細(xì)胞凋亡有關(guān)。Liu發(fā)現(xiàn),GLP-1和艾塞那肽類似物AC3174治療后,CHF大鼠的空腹血漿胰島素和葡萄糖水平正?;籔oornima發(fā)現(xiàn),GLP-1治療后,大鼠心肌對葡萄糖的攝取增加,同時心肌細(xì)胞的凋亡減少。
近期的研究發(fā)現(xiàn),GLP-1R激動劑能顯著改善T2DM患者的血糖控制,對心肌缺血和心力衰竭也能發(fā)揮保護(hù)作用,這將開啟GLP-1R激動劑用于治療糖尿病患者CVD的可能性。但是,在實現(xiàn)其治療潛能之前,仍需要深入研究其作用機(jī)制,并就其安全性和有效性進(jìn)行長期的臨床觀察和meta分析。
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