武衛(wèi)黨，石 磊，張丹鳳△，徐曉輝，耿蓬勃，趙蓓蕾，陳文璐，郭小雪

1.西電集團(tuán)醫(yī)院心內(nèi)科(西安710077)；2.空軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院藥劑科(西安 710038)

心力衰竭及相關(guān)的發(fā)病率和病死率正以驚人的速度增長(zhǎng)，這在很大程度上是由于老齡化、肥胖和糖尿病的增加。與心力衰竭相關(guān)的臨床結(jié)果，糖尿病患者比非糖尿病患者嚴(yán)重得多[1]。在糖尿病患者中，心肌功能不全發(fā)生顯著，患者多存在明顯的臨床冠狀動(dòng)脈疾病、瓣膜病等，以及常規(guī)心血管危險(xiǎn)因素，如高血壓和血脂異常[2]。在糖尿病患者中，心力衰竭的患病率在19%～26%[3]。糖尿病心肌病已經(jīng)成為老年糖尿病患者死亡的主要原因。糖尿病心肌病的病理生理學(xué)仍在研究中，代謝異常是促進(jìn)疾病發(fā)生發(fā)展的主要原因。胰島素在心臟組織中的代謝作用(如胰島素抵抗)、代償性高胰島素血癥和高血糖進(jìn)展，可導(dǎo)致基質(zhì)代謝改變和心臟脂肪毒性，晚期糖化終產(chǎn)物(Advanced glycation end products AGEs)沉積、內(nèi)皮和微血管功能障礙、神經(jīng)激素反應(yīng)、氧化應(yīng)激和亞細(xì)胞成分異常等結(jié)果導(dǎo)致心肌疾病的發(fā)生[4-5]。

達(dá)格列凈(Dapaglifozin)是第一個(gè)上市的鈉-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2(SGLT2)抑制劑，該藥物除了可降低血糖，還具有降低體重，低血壓，降低血清甘油三酯水平的作用[6-7]。也有報(bào)道表明SGLT2抑制劑通過其降血壓功能，可以改善動(dòng)脈硬化。達(dá)格列凈不但沒有增加心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)，甚至存在潛在的心血管獲益[8-9]。但其在糖尿病并發(fā)的心肌疾病中的作用還有待進(jìn)一步研究。本研究建立糖尿病合并心肌缺血模型考察達(dá)格列凈在該類疾病中的改善作用及其機(jī)制。

材料與方法

1 材 料 雄性Wistar大鼠30只，體重180～220 g，周齡7周。購(gòu)自西安交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,高脂飼養(yǎng)結(jié)合STZ 腹腔注射造模。正常組大鼠給予普通標(biāo)準(zhǔn)大鼠飼料,模型組采用高脂飼料喂養(yǎng)4 周,然后給予5 mg/ml STZ(以0.1 mmol/L,pH 4.4 檸檬酸緩沖液配制),按25 mg/kg 體質(zhì)量一次性腹腔注射。2周后大鼠禁食8 h,大鼠血糖分別大于7.0和11.0 mmol/L 的大鼠,作為2 型糖尿病造模成功大鼠。給藥干預(yù)組分別為模型鼠給與達(dá)格列凈干預(yù)2周(低、中、高劑量分別為：25 mg/kg,75 mg/kg,150mg/kg)。干預(yù)后糖尿病動(dòng)物模型組及干預(yù)大鼠接著建立急性心肌缺血模型，腹腔注射戊巴比妥納麻醉。仰臥縛綁在大鼠板上，用針電極插入四肢皮下，測(cè)導(dǎo)聯(lián)心電圖。經(jīng)股靜脈注射垂體后葉素內(nèi)推注后出現(xiàn)心肌缺血，以導(dǎo)聯(lián)心電圖記錄為證。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 空腹血糖、糖化血紅蛋白含量檢測(cè)：大鼠尾部取血，采用血糖儀檢測(cè)大鼠血糖。采用試劑盒檢測(cè)大鼠糖化血紅蛋白含量，按照試劑盒說明書進(jìn)行操作。

2.2 血清一氧化氮(Nitric oxide，NO) 、一氧化氮合酶(NOS )及血漿內(nèi)皮素(Endothelin，ET )含量的測(cè)定：取大鼠血2.5 ml,3000 r/min離心10 min后收集血清上清液，采用試劑盒檢測(cè)大鼠血清中NO及內(nèi)皮素(Endothelin-1，ET)，分別為硝酸還原酶法檢測(cè)NO，放射免疫法檢測(cè)ET。取血2 ml注入含10%乙二胺四乙酸(ED-TA)二鈉30 μl和抑肽酶40 μl的試管中按照試劑盒說明書進(jìn)行操作。

2.3 血液流變學(xué)測(cè)定：1%戊巴比妥鈉麻醉大鼠，腹主動(dòng)脈取血，肝素抗凝，應(yīng)用全自動(dòng)血液流變快測(cè)儀FASCO-3010測(cè)定血流變學(xué)指標(biāo)。

2.4 心室質(zhì)量/體質(zhì)量比：取大鼠心臟以DEPC處理的預(yù)冷的0.1 mol/L pH 7.4 磷酸鹽緩沖液(PBS)洗滌,濾紙吸干后,以分析天平稱取左右心室肌質(zhì)量,按心室質(zhì)量/體質(zhì)量的比值計(jì)算心指數(shù)。

結(jié) 果

1 達(dá)格列凈對(duì)大鼠血糖及糖化血紅蛋白含量的影響 達(dá)格列凈顯著改善大鼠血糖及糖化血紅蛋白含量，模型大鼠血糖與正常組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，同時(shí)糖化血紅蛋白含量顯著升高，而給與達(dá)格列凈后，可明顯降低大鼠血糖及糖化血紅蛋白含量，高劑量組與模型組比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，給予高劑量達(dá)格列凈干預(yù)后大鼠血糖及糖化血紅蛋白含量與正常組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

2 達(dá)格列凈對(duì)大鼠血清NO含量，NOS 及血漿ET 含量的影響 達(dá)格列凈升高大鼠血清NO含量，NOS及血清ET 含量。模型大鼠血管功能相關(guān)因子與正常組大鼠比較具有顯著差異，其中NO含量，NOS含量顯著降低與正常組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，血清ET 含量顯著升高且與正常組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。給予達(dá)格列凈干預(yù)后，大鼠血清NO含量，NOS顯著降低，中劑量給藥組NO含量與模型組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而高劑量給藥組NO含量，NOS含量均顯著升高與模型組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，此外，中、高劑量組均可以明顯降低大鼠血清ET 含量且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表1 達(dá)格列凈對(duì)大鼠血糖及糖化血紅蛋白含量的影響

注：與正常組比較，*P<0.05；與模型組比較，△P<0.05

表2 達(dá)格列凈對(duì)大鼠血清NO含量，NOS 及血漿ET 含量的影響

注：與正常組比較,*P<0.05；與模型組比較,△P<0.05

3 達(dá)格列凈對(duì)大鼠血流變及紅細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)的影響 模型大鼠血液流變學(xué)相關(guān)指標(biāo)發(fā)生顯著改變與正常組大鼠比較具有顯著差異，其中全血黏度低切，全血黏度高切，紅細(xì)胞聚集指數(shù)，紅細(xì)胞剛性指數(shù)與正常組比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。給予達(dá)格列凈干預(yù)后顯著改善大鼠血液流變學(xué)相關(guān)指標(biāo)，可明顯降低全血黏度低切，全血黏度高切，紅細(xì)胞聚集指數(shù)，紅細(xì)胞剛性指數(shù)。中、高劑量給藥組全血黏度低切，全血黏度高切與模型組比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而高劑量給藥組紅細(xì)胞聚集指數(shù)，紅細(xì)胞剛性指數(shù)均顯著降低與模型組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表3 達(dá)格列凈對(duì)大鼠血流變及紅細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)的影響

注：與正常組比較,*P<0.05；與模型組比較,△P<0.05

4 達(dá)格列凈對(duì)大鼠心室質(zhì)量/體質(zhì)量、乳酸脫氫酶及血管緊張素Ⅱ的影響 模型組心室質(zhì)量/體質(zhì)量、乳酸脫氫酶及血管緊張素Ⅱ含量均較正常組大鼠顯著升高，而給與達(dá)格列凈干預(yù)后心室質(zhì)量/體質(zhì)量在中高劑量組中與正常組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，大鼠心肌乳酸脫氫酶、血管緊張素Ⅱ含量均顯著降低，與模型組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表4。

表4 達(dá)格列凈對(duì)大鼠心室質(zhì)量/體質(zhì)量、乳酸脫氫酶及血管緊張素Ⅱ的影響

注：與正常組比較,*P<0.05；與模型組比較,△P<0.05

討 論

達(dá)格列凈是第一種新型降糖藥屬于鈉-葡萄糖共轉(zhuǎn)運(yùn)體-2(SGLT2)抑制劑，用于2型糖尿病患者的治療，可通過抑制在腎臟中的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白SGLT2，降低腎臟葡萄糖再吸收，導(dǎo)致以尿葡萄糖排泄和降低血糖水平[10-11]。有研究表明達(dá)格列凈在改善糖尿病基礎(chǔ)上對(duì)心血管也具有一定的保護(hù)作用，來自新英格蘭雜志的一項(xiàng)研究數(shù)據(jù)表明達(dá)格列凈可降低糖尿病相關(guān)心血管病情惡化的風(fēng)險(xiǎn)，該研究涉及4744例心力衰竭和射血分?jǐn)?shù)40%或更少的患者，給予接受達(dá)格列凈10 mg一次或安慰劑，患者心力衰竭惡化或心血管死亡發(fā)生率為16.3%，而安慰劑組為21.2%[12]。達(dá)格列凈在不增加心率的條件下可顯著降低血壓，減輕體重，對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病(ASCVD)和心力衰竭具有一定的保護(hù)作用，但其在糖尿病合并的心肌缺血性疾病中的作用還有待明確[13]。本研究通過建立采用Wistar大鼠建立高脂飲食及鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的2型糖尿病模型并在該模型基礎(chǔ)上建立心肌缺血大鼠模型，考察達(dá)格列凈的保護(hù)作用。本研究發(fā)現(xiàn)2型糖尿病合并心肌缺血大鼠血糖、糖化血紅蛋白含量顯著升高，而其涉及血管功能調(diào)節(jié)的關(guān)鍵因子NO 、NOS含量顯著降低，血清中ET 含量明顯升高，與正常組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；NO及NOS是調(diào)節(jié)血管舒張功能的關(guān)鍵因子，該類物質(zhì)含量的顯著降低可導(dǎo)致血管舒張功能的紊亂，影響心肌血液供應(yīng)。此外大鼠血液流變學(xué)指標(biāo)顯著改變，全血黏度低切，全血黏度高切，紅細(xì)胞聚集指數(shù)，紅細(xì)胞剛性指數(shù)均顯著升高，說明大鼠血流程度發(fā)生顯著改變，可誘發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化等疾病的發(fā)生，而心肌相關(guān)功能也發(fā)生顯著改變，心室質(zhì)量/體質(zhì)量明顯升高，乳酸脫氫酶及血管緊張素Ⅱ含量顯著上升，乳酸脫氫酶是心肌損傷的金指標(biāo)。而給予達(dá)格列凈后大鼠血管及心肌相關(guān)指標(biāo)均顯著改善，大鼠大鼠血糖、糖化血紅蛋白含量明顯降低，血清血管功能相關(guān)因子NO 、NOS 及血漿ET 含量顯著恢復(fù)與模型組具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；大鼠血液流變學(xué)指標(biāo)顯著恢復(fù)，心肌中指標(biāo)明顯改善。本研究的結(jié)果闡明達(dá)格列凈在糖尿病合并的心肌缺血模型中對(duì)心肌及血管功能均有一定的改善作用，但其分子機(jī)制還有待進(jìn)一步闡明，其在臨床的運(yùn)用還有待進(jìn)一步通過臨床實(shí)驗(yàn)考察。