糖脂代謝紊亂在糖尿病的發生、發展過程中具有 重要作用,因而尋找有效糾正糖脂代謝紊亂的藥 物,對防治 2 型糖尿病有積極作用 。過氧化物酶體 增殖體激活受體(PPARs)是核受體超家族配體依賴激 活核轉錄因子。目前已發現有 α、γ 和 δ 三種亞 型,PPARs 被證實在很多病理生理過程中發揮調控 作用,如糖、脂及膽固醇代謝,PPARs 是治療人類 代謝疾病的關鍵靶點 。目前臨床應用的胰島素增敏 劑專屬和完全激動 PPARγ 受體,在發揮治療 2 型糖 尿病療效的同時,可產生增加體質量、心衰等嚴重 不良反應;而 PPARα、γ 雙和/或 PPARα、γ、δ 三 靶點部分激動劑可以克服這一局限,因而尋找 PPAR 雙和/或三靶點部分激動劑成為該領域研究的熱點。
8~10 周雌性 KK/Upj-AY 小鼠 50 只,體 質量(32±3)g,SPF 級,以高脂飼料喂養,故體質量 變化會比正常組小鼠明顯;8~10 周雌性 C57BL/6J 小 鼠 10 只,體質量(26±2)g,SPF 級,北京華阜康生物科技股份有限公司,實驗動物許可證號:SYXK(軍) 2007-030。
和厚樸酚,自行制備,含量大于 95%,由中國中醫科學院西苑醫院提供,經王建農研究 員通過高效液相色譜儀鑒定;鹽酸吡格列酮,美國 Santa Cruz Biotechnology 公司,批號:sc-204848A。 TC ELISA Kit,上海滬尚生物技術有限公司,批 號 : SBJ- H0151; Rat/Mouse Insulin 96 Well Plate Assay,美國 Millipore 公司,貨號:#EZRMI-13K; 甲醛,南京寧誠化學藥品試劑有限公司,批號: 20100518;蘇木素-伊紅染液試劑盒,江蘇凱基生物 技術股份有限公司,批號: KGA244;中性樹,國藥 集團化學試劑有限公司,批號:10004160;二甲 苯,國藥集團化學試劑有限公司,批號:1330-20- 7;甲醇,國藥集團化學試劑有限公司,批號:67-56-1;乙醇,國藥集團化學試劑有限公司,批號: 64-17-5;PBS 緩沖液,江蘇凱基生物技術股份有限 公司,批號:KGB5001,葡萄糖,國藥集團化學試劑 有限公司 批號:20130608。 普通飼料、高脂飼料(20% 蔗糖、2.5% 膽固 醇、10% 豬油、1% 膽酸鈉、66.5% 基礎飼料),北 京華阜康生物科技有限公司,批號:1110420618。
ACCU-CHEK Advantage 血糖檢測系統, 上海羅氏診斷產品有限公司;Elx800 型酶標儀,美 國 BioTek 公司;ES-1100 型電子天平,湖南湘平儀器廠;THZ-312 型孵箱,上海精宏實驗設備有限公 司;BCD-258A/C 型冰箱,中國海爾公司;TS-8 型 轉移脫色搖床,海門市其林貝爾儀器制造有限公 司;101AS-3 型電熱扶風干燥箱,上海圣欣科學儀 器有限公司;Olympus BX43 生物正置顯微鏡,日本 奧林巴斯公司;E200 型天平,德國賽多利斯公司; KGSP10 免疫組化筆,江蘇凱基生物技術股份有限公 司;RAK-2001 型耐高溫塑料染色架,福州邁新公司。
50 只 KK/Upj-AY 小鼠以專用高脂飼料飼養 4 周后,禁食12h,檢測空腹血糖(FBG),以 FBG≥13.9 mmol·L-1 為糖尿病小鼠標準,成模率 100%。KK/Upj-AY 小鼠造模成功 后隨機分為 5 組,即模型組、吡格列酮組(10 mg·kg-1 )、 和厚樸酚低(25 mg·kg- 1 )、中(50 mg·kg- 1 )、高(100 mg·kg-1 )劑量組,另取 10 只 C57BL/6J 小鼠作為正常 對照組,模型組和正常對照組給予同等體積的蒸餾 水,每天給藥1次,持續 35 d。
實驗期間,每日觀察大鼠毛色光澤 度,大、小便,精神狀態及活動度等;每周測定血 糖值和體質量,給藥 35 d 后測定糖耐量、胰島素含 量及血脂各項指標。
給藥期間每周測定血糖值 1 次, 上午給藥前禁食 3 h 后,采用尾靜脈取血,用 ACCU-CHEK Advantage 血糖檢測系統測量血糖值, 并記錄數值。
末次給藥后第 2 天,禁食 3 h, 開始糖耐量實驗的時間即為 0 h。測定 0 h 血糖值, 灌服劑量為 2.5 g·kg-1 的葡萄糖溶液,隨后測定 1 h、 2 h 血糖值,并計算曲線下面積 AUC。
給藥 35 d 后,禁食不禁水 12 h,眼眶取血,37 ℃水浴靜置 1 h, 3 500 r·min- 1 離心 10 min;取上層血清,采用 Rat/ Mouse Insulin 96 Well Plate Assay 試劑盒,按照其說 明書操作步驟進行,測量出小鼠血清中胰島素及TC、HDL、LDL、TG 的含量。
KK/Upj-AY 小鼠以專用高脂飼料 飼養 4 周后,以 FBG≥13.9 mmol·L- 1 為模型復制成 功,即為 0 周,并開始給藥。給藥期間用 ES-1100 型電子天平每周測量體質量 1 次,并記錄數值。
KK/Upj-AY 小鼠飼養 4 周后,按“1.4”給藥方法給 藥 35 d。實驗結束后,剖取胰腺組織,經 10%福爾 馬林溶液固定,常規取材,脫水,石蠟包埋,制片 (4 μm 厚),HE 染色,光學顯微鏡觀察胰腺的病 變。主要觀察內分泌部胰島的狀況:
(1)在 100 倍低 倍鏡下(目鏡 10 倍、物鏡 10 倍)測量每視野胰島 數;
(2)用“顯微鏡用側微尺”在 100 倍鏡下測量每 個胰島的面積。計算出每個標本平均胰島數、每個 胰島的平均面積。
采用 SPSS 16.0 軟件對結果進 行統計分析,數據以均數 ± 標準差(x ± s)表示,兩組 間比較采用 t 檢驗,多組間比較采用單因素方差分析 及方差分析中均數的兩兩比較,變量的相互關系采 用多元相關分析。P<0.05 或 P<0.01 表示差異有統 計學意義。
小鼠血糖值 的影響。與正常組比較,模型組小鼠的血糖 值每周均顯著升高(P<0.01)。與模型組比較,從第 1 周開始,和厚樸酚中劑量組、和厚樸酚高劑量組及 吡格列酮組小鼠的血糖值均顯著降低(P<0.05,P< 0.01)。
小鼠糖耐量 的影響 見表 2。與正常組比較,模型組小鼠的 AUC 值明顯升高(P<0.01)。與模型組比較,和厚樸酚中 劑量組、和厚樸酚高劑量組及吡格列酮組小鼠的 1、2 h 的 AUC 值均顯著降低(P<0.05,P<0.01)。
小鼠胰島素 表達水平的影響。與正常組比較,模型組小 鼠的胰島素表達水平顯著升高(P<0.01)。與模型組 比較,和厚樸酚中劑量組、和厚樸酚高劑量組及吡 格列酮組小鼠的胰島素表達水平顯著降低(均 P< 0.01)。
小鼠血脂各 項指標的影響。與正常組比較,模型組小鼠 血清中 TC、TG、LDL 及 HDL 含量均無統計學意 義。與模型組比較,和厚樸酚低劑量組小鼠血清中TC 及 TG 含量顯著降低(P<0.01);和厚樸酚中劑量 組小鼠血清中 TG、TC 及 LDL 含量均顯著降低(P< 0.05,P<0.01);和厚樸酚高劑量組小鼠血清中 TC 含量顯著降低,HDL 含量顯著升高(P<0.01,P<0.05);吡格列酮組小鼠血清 TG 及 LDL 含量均顯著 降低(P<0.01)。
小鼠體質量 的影響。與正常組比較,模型組小鼠的體質 量從第 0 周開始顯著升高(P<0.01)。與模型組比 較,和厚樸酚中劑量組小鼠的體質量從第 2 周開始 顯著降低(P<0.01),和厚樸酚高劑量組小鼠的體質 量從第 1 周開始顯著降低,(P<0.05),吡格列酮組 小鼠的體質量從第 2 周開始顯著降低(P<0.05)。
小鼠胰腺組 織的影響。各組的胰腺外分泌部腺泡 的腺泡細胞及導管上皮無明顯病變。正常組內分泌 部胰島的胰島分布于腺泡之間,團索狀,邊緣整 齊,HE 染色胰島細胞著色較淺。
高糖、高飽和脂肪攝入,以及缺乏運動的現代生 活方式,已經促使糖尿病成為第三大非傳染性疾病。其中 2 型糖尿病占絕大多數,其胰島素分泌量 并不低,稱為非胰島素依賴性糖尿病,占糖尿病患 者總數的 90%以上。與 1 型糖尿病不同,2 型糖尿 病的關鍵病理環節并非胰島素缺乏,而是胰島素抵抗,改善胰島素抵抗是治療 2 型糖尿病的理想手 段。以噻唑烷二酮類為代表的 γ 過氧化物酶體增殖 體激活受體專屬和完全激動劑,可顯著增強靶組織 對胰島素的敏感性,作為胰島素增敏劑在臨床上用 于治療 2 型糖尿病,在非常小的劑量下,即具有顯 著減輕胰島素抵抗、改善糖代謝的臨床療效,為 2 型糖尿病治療提供了嶄新思路。但由于噻唑烷二酮 類為 PPARγ 專屬和完全激動劑,其活化和轉錄表達 不僅提高胰島素敏感性,而且同時促進脂肪細胞分 化,調控參與炎性反應、高血壓以及動脈硬化的相 關基因。因而作為 PPARγ 專屬和完全激動劑在取 得顯著臨床療效的同時,發現其有增加體質量,導 致骨質疏松、水鈉潴留和心衰等嚴重不良反應。研 究表明,由于 PPARα/PPARγ 雙重部分激動劑或總 PPAR 部 分 激 動 劑(同 時 對 PPAR 的 三 個 亞 型 PPARα、PPARα/δ 和 PPARγ 有部分激動效應)誘導 核受體采取不同構象,導致核受體轉錄與 PPARγ 專 屬和完全激動劑不同的協同激動因子的擴充,可以實現與 PPARγ 完全激動劑產生 “最大化效應”不同 的靶基因轉錄性調節效應——次最大化效應,從而 在對 2 型糖尿病保持良好治療作用的同時,避免相 應的不良反應。