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酮替芬抗炎癥作用對(duì)糖尿病大鼠的影響

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目的 探討酮替芬（KT）抗炎癥作用對(duì)糖尿病（DM）大鼠的影響及其機(jī)制。方法 以高糖高脂飼料對(duì)SD大鼠飲食誘導(dǎo)6周，隨后一次性給予鏈脲佐菌素（STZ）制備DM大鼠模型，模型建立后KT實(shí)驗(yàn)組給予KT0.09mg/（kg·d）治療8周，治療前后分批處死實(shí)驗(yàn)大鼠，檢測空腹血糖（FBG）、空腹胰島素（FINS）水平，計(jì)算胰島素敏感指數(shù)（ISI）、胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR），檢測甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、炎癥因子IL-6和TNF-α。結(jié)果 KT可降低FBG、FINS水平（P＜0.05），降低TG、LDL-C水平（P＜0.05），降低IL-6、TNF-α水平（P＜0.05）。結(jié)論 KT可能通過抑制肥大細(xì)胞脫顆粒、抑制NF-κB激活，改善DM炎癥及脂代謝紊亂狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)胰島細(xì)胞的保護(hù)作用。

酮替芬 糖尿病 胰島細(xì)胞 炎癥

2型糖尿?。═2DM）屬于慢性自身免疫性炎癥，許多炎癥介質(zhì)直接參與胰島素抵抗（IR）過程［1］，同時(shí)，炎癥介質(zhì)的增多會(huì)影響線粒體的功能［2］，當(dāng)β細(xì)胞線粒體功能發(fā)生障礙時(shí)，會(huì)促使β細(xì)胞凋亡，造成胰島素分泌缺陷，與IR一起被認(rèn)為是2型糖尿病發(fā)病機(jī)制中兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。另有研究發(fā)現(xiàn)，抗過敏藥物酮替芬（KT）和色甘酸鈉可使糖尿?。―M）大鼠體重減輕和血糖下降［3］，但具體機(jī)制未明確。作者自2013年3月至2014年3月通過建立T2DM大鼠模型，予KT干預(yù)，觀察KT是否能對(duì)T2DM大鼠產(chǎn)生保護(hù)作用，并進(jìn)一步探討其可能作用機(jī)制。

1 材料與方法

1.1藥物、試劑和儀器 酮替芬（浙江南洋藥業(yè)有限公司生產(chǎn)）；STZ（純度＞98%，購自Sigma 公司）；高糖高脂飼料（20%豬油，5%蔗糖，1%膽固醇，基礎(chǔ)飼料74%）；SOD試劑盒及MDA試劑盒（購自南京建成生物工程研究所）；可見光分光光度計(jì)（上海精科儀器公司提供，規(guī)格為722N），IL-6 和TNF-α試劑盒（購自北京晶美生物工程有限公司）；TG測定試劑盒、LDL-C測定試劑盒（購自浙江東甌生物工程有限公司）；胰島素放射免疫分析試劑盒（購自溫州長風(fēng)生物技術(shù)有限公司）；血糖儀（強(qiáng)生公司產(chǎn)品）。

1.2模型制備、動(dòng)物分組及標(biāo)本收集 實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格遵照中國科學(xué)院上海藥物研究所實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)制定的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。雄性SD大鼠，6～8周，體重160～180g，動(dòng)物許可證號(hào)：SCXK（滬）2007-0005，由上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司提供，飼養(yǎng)于溫州醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，SPF級(jí)。適應(yīng)性喂養(yǎng)1周。隨機(jī)分為正常對(duì)照組（NC組）、正常對(duì)照加KT組（NC+KT組）和實(shí)驗(yàn)組，第2周起實(shí)驗(yàn)組大鼠飼喂高糖高脂飼料，6周后，實(shí)驗(yàn)組大鼠禁食不禁水12h，予腹腔注射新鮮檸檬酸緩沖液（pH 4.5）配置的STZ 35mg/kg，3～7d后測空腹血糖（FBG），血糖值＞13mmol/L為T2DM鼠模型成功的標(biāo)準(zhǔn)。成功率約為70%，再隨機(jī)分為DM組和KT治療組（KT組），實(shí)驗(yàn)組大鼠繼續(xù)每日給予高糖高脂飼料喂養(yǎng)，KT治療組根據(jù)“常用動(dòng)物與人體面積比值”計(jì)算大鼠灌胃藥量（D2= D1/R1×R2），KT用量為0.09mg/（kg·d），將KT研磨成末，用生理鹽水配成0.04g/L，每周稱量體重，然后根據(jù)計(jì)算的藥量進(jìn)行灌胃；空白對(duì)照組、DM對(duì)照組大鼠以同樣計(jì)算方法，用生理鹽水代替，持續(xù)8周，治療前后分批處死所有實(shí)驗(yàn)大鼠，處死前檢測FBG，處死后留取血液標(biāo)本，檢測空腹胰島素（FINS）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C），炎癥因子IL-6，TNF-α水平。

1.3相關(guān)血清生化指標(biāo)的測定 葡萄糖采用GOD-PAP法檢測，胰島素采用放射免疫分析法檢測，TG、LDL-C、IL-6，TNF-α水平根據(jù)試劑盒說明書標(biāo)準(zhǔn)操作。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)采用（±s）表示，組間差異的顯著性采用單因素方差分析，組間比較采用SNK檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1KT對(duì)DM大鼠FBG和FINS的影響 見表1。

表1　KT對(duì)DM大鼠FBG和FINS的影響（±s）

表1　KT對(duì)DM大鼠FBG和FINS的影響（±s）

注：與NC組比較，*P＜0.05；與同組0W比較，#P＜0.05

組別 FBG（mmol/L）FINS（mIU/L）0（W）8（W）0（W）8（W）NC組4.5±0.74.7±0.818.4±1.817.3±2.0 NC+KT組4.5±0.44.9±0.617.6±2.018.0±2.5 DM組22.8±3.5*24.5±2.7*49.7±3.6*47.6±3.2* KT組23.4±3.7*15.9±1.9*#50.0±4.7*34.0±3.6*#

2.2KT對(duì)DM大鼠胰島素敏感指數(shù)（ISI）和胰島素抵抗指數(shù)（IR）的影響 見表2。

表2　KT對(duì)DM大鼠胰島素ISI和IR的影響（±s）

注：與NC組比較，*P＜0.05；與同組0W比較，#P＜0.05

組別ISI（×10-3/L）HOMA-IR 0（W）8（W）0（W）8（W）NC組12.07±0.4911.80±0.833.7±0.13.6±0.1 NC+KT組2.62±1.2511.34±0.673.5±0.13.9±0.1 DM0.88±0.08*0.86±0.11*50.4±0.6*51.8±0.6* KT組0.85±0.06*1.84±0.15*#52.0±0.8*24.0±0.3*#

2.3KT對(duì)DM大鼠TG、LDL-C水平的影響 見表3。

表3　KT對(duì)DM大鼠TG、LDL-C水平的影響（±s）

表3　KT對(duì)DM大鼠TG、LDL-C水平的影響（±s）

注：與NC組比較，*P＜0.05；與同組0W比較，#P＜0.05

KT組2.50±0.51*2.36±0.40*#1.80±0.30*1.69±0.31*#

2.4KT對(duì)DM大鼠炎癥介質(zhì)的影響 見表4。

表4　KT對(duì)DM大鼠炎癥介質(zhì)的影響（±s）

表4　KT對(duì)DM大鼠炎癥介質(zhì)的影響（±s）

注：與NC組比較，*P＜0.05；與同組0W比較，#P＜0.05

組別 IL-6（ng/L）TNF-α（μg/L）0（W）8（W）0（W）8（W）NC組20.13±2.1219.18±2.700.68±0.170.77±0.20 NC+KT組19.93±3.4520.21±3.940.69±0.160.73±0.18 DM組50.14±4.97*58.33±4.94*1.81±0.40*1.98±0.46* KT組49.56±3.78*33.84±3.82*#1.76±0.29*1.12±0.27*#

3　討論

近來，研究發(fā)現(xiàn)肥大細(xì)胞直接參與了與胰島素抵抗和T2DM的發(fā)病過程［4］，但機(jī)制尚未明確。肥大細(xì)胞是炎癥細(xì)胞的一種，其脫顆粒作用會(huì)產(chǎn)生較多的炎癥介質(zhì)、組胺及蛋白酶等［5］，但其脫顆粒作用的機(jī)制尚不清楚，有研究認(rèn)為可能與線粒體的轉(zhuǎn)位有關(guān)［6］，亦有研究［7］認(rèn)為線粒體動(dòng)力學(xué)的改變會(huì)影響脫顆粒的過程，當(dāng)線粒體功能障礙時(shí)，會(huì)導(dǎo)致肥大細(xì)胞脫顆粒增多，加重炎癥反應(yīng)。KT是肥大細(xì)胞膜穩(wěn)定劑，具有較強(qiáng)的拮抗組胺H1受體、5-羥色胺（5-HT）和抑制肥大細(xì)胞脫顆粒等作用，通過對(duì)抗組胺藥物作用的深入研究，已發(fā)現(xiàn)這些抗組胺藥物是組胺受體的反向激動(dòng)劑，能夠抑制NF-κB水平，發(fā)揮抗炎作用，本資料結(jié)果顯示T2DM大鼠的炎癥介質(zhì)IL-6、TNF-α水平明顯升高，與Deng Y等研究［8］的結(jié)果一致，支持DM是一種慢性炎癥的假說，KT干預(yù)后下降明顯，說明KT通過起到較好的抗炎癥作用；早在上個(gè)世紀(jì)90年代，即有研究［9］發(fā)現(xiàn)胰腺組織中存在大量的肥大細(xì)胞，提示KT可能抑制胰腺組織中肥大細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。

脂代謝的紊亂會(huì)導(dǎo)致血中FFA增多，超過了脂肪組織的儲(chǔ)存能力和組織對(duì)FFA的氧化能力，已有證據(jù)顯示［10］高FFA血癥可通過氧化應(yīng)激和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激等途徑引起β細(xì)胞凋亡，而炎癥因子IL-6、TNF-α?xí)龠M(jìn)脂肪細(xì)胞脂肪的分解，肝臟合成釋放FFA增多，胰島β細(xì)胞內(nèi)過多的FFA，會(huì)損傷線粒體、葡萄糖激酶等，使胰島素合成和分泌障礙。KT的干預(yù)之后，可能亦是通過抑制NF-κB的激活，使炎癥因子對(duì)脂代謝的影響減弱，從而使血脂水平得到一定程度的恢復(fù)。

炎癥狀態(tài)和脂代謝水平的改善，勢必對(duì)DM大鼠的胰島細(xì)胞產(chǎn)生保護(hù)作用，本資料中血糖水平降低的胰島素抵抗改善即是較好的體現(xiàn)，胰島素抵抗的發(fā)生發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的過程，但KT本身是否能夠改善胰島素抵抗，需要作更深入的研究。

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Objective To investigate the effect and mechanism of the anti-inflammatory role of Ketotifen in diabetic rats induced by highcaloriediet and streptozocin. Methods Male SD rats were fed with high-carbon hydrate-fat diet 6 weeks and ip given STZ to in-duce a type 2 diab-etes model. Rats of Ketotifen group were fed with Ketotifen 0.09mg/（kg·d），and killed in batches in different time（o，8th week）to test the fasting blood glucose（FBG），and insulin（FINS）levels were measured，insulin sensitivity index（ISI）and homeostasis model assessment insulin resistance index（HOMA-IR）were calculated according to the value of FBG and FINS，to test the level of triglyceride（TG），low density lipoprotein cholesterin（LDL-C），Interleukin-6（IL-6）and tumor nectosis factor-alpha（TNF-α）. Results Ketotifen suppressed serum glucose in diabetic rats（P＜0.05），increase-d ISI and reduced HOMA-IR（P＜0.01），lowered TG and LDL-C in diabetic rats（P＜0.05），Ket-otifen reduced the level of IL-6，TNF-α. Conclusion Ketotifen can improve the fl ammatory and dyslipidaemia state of type 2 diabetic rats by inhibition of mast cell degranulation and NF-κB activation.

Ketotifen Diabetes mellitus Pancreatic cell Infl ammatory

323000 浙江省慶元縣人民醫(yī)院內(nèi)科（張?zhí)炱妫?/p>

325000 溫州醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌科（陳咨苗）