5－羥色胺與氯氮平致糖脂代謝紊亂的相關性探討

王 娜 巫冠中

中國藥科大學藥理教研室 南京 210009

近年來氯氮平在糖脂代謝紊亂方面的不良反應已受到高度重視，如肥胖及體質量增加［1－2］、糖脂代謝異常和2型糖尿病等［3－4］。5－羥色胺（5－HT）在維持葡萄糖內環境和調節脂代謝中起著重要作用，5－HT通過多種途徑參與血糖調控，研究結果顯示其具有降低血糖［5－7］和促進脂代謝［8］的作用。氯氮平對5－HT1A、5－HT2C、5－HT2A 受體的親和力明顯高于氟哌啶醇和其他經典藥物，而又較多引起糖尿病［9］，因此推測5－HT在抗精神病藥所致血糖升高中起一定的作用。

1 材料和儀器

1.1 材料 清潔級ICR小鼠，雄性，體質量18～22g，購自揚州大學比較醫學中心，合格證號：SCXK（蘇）2007－0001。飼養溫度（22±2）℃，照明時間12h／d。普通飼料（南京市青龍山動物飼養場）。

1.2 藥品及試劑 氯氮平片（上海信誼藥廠有限公司）、硫酸5羥色胺肌酐（南京奧多福尼生物科技有限公司）、葡萄糖試劑盒（上海科欣生物技術研究所），總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白試劑盒（中生北控生物技術有限公司）、胰島素試劑盒（中生北控生物技術有限公司），其他試劑均為市售分析純。

2 方法

2.1 動物的分組和給藥 雄性ICR小鼠，普通飼料適應性喂養1周后按照體質量隨機分為6組，分別為空白對照組、氯氮平4mg／kg組、氯氮平20mg／kg組、5－HT 20mg／kg組、氯氮平4mg／kg＋5－HT 20mg／kg組和氯氮平20mg／kg＋5－HT 20mg／kg組，每組7只，各組小鼠的體質量和基礎血糖值差異均無統計學意義（P均＞0.05）。氯氮平用0.5%的CMC－Na混懸，灌胃給藥1次／d，硫酸5－羥色胺肌酐溶于0.9%生理鹽水中，腹腔注射給藥1次／d。

2.2 口服糖耐量（OGTT）的測定 分別于給藥1周和4周時，禁食12h（8pm～8am），測定小鼠的空腹血糖，按各自劑量給藥的同時灌胃2mg／kg葡萄糖，分別在給藥前（0h）及給藥后0.5h、1h和2h眼眶采血，分離血清后用葡萄糖試劑盒測定血糖值。繪制糖耐量曲線，計算曲線下面積（（AUC＝0.25×空腹血糖＋0.5×30min血糖＋0.75×（30min血糖＋0.5×120min血糖））。

2.3 小鼠代謝指標的測定 各組連續給藥28d，末次給藥后禁食12h（8pm～8am），麻醉后眼眶取血，分離血清，－20℃保存待測。葡萄糖氧化酶法測定小鼠血糖，甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL－C）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL－C）水平分別用試劑盒測定。胰島素的測定采用胰島素（INS）放射免疫分析藥盒進行測定。胰島素 抵 抗 指 數 用 HOMA－IR 表 示，HOMA－IR＝ （FBG［mmol／L］x insulin［μIU／mL］）／22.5。

2.4 統計學方法 數據以平均數±標準差表示（BZ_15_1694_320_1782_360），以t檢驗分析組間差異，P＜0.05表示差異有統計學意義。

3 結果

3.1 氯氮平單用及與5－HT聯用對小鼠血糖的影響

3.1.1 給藥1周小鼠口服糖耐量實驗（OGTT）：氯氮平4 mg／kg組在0.5h和1h時的血糖值較空白對照組有所升高差異無統計學意義（P＞0.05），氯氮平20mg／kg組各時間點的血糖值均高于空白對照組，同時顯著增加曲線下面積（P＜0.001），其中0.5h和1h的血糖值較空白對照組差異有統計學意義（P＜0.01）。5－HT＋氯氮平20mg／kg組血糖與氯氮平20mg／kg組相比各時間點的血糖值均有降低，0h和2 h的血糖值較氯氮平20mg／kg組差異有統計學意義（P＜0.05），同時顯著縮小曲線下面積（P＜0.05），見表1。

表1 各組氯氮平單用及與5－HT聯用1周對小鼠OGTT的影響 （mmol／L，BZ_15_1694_320_1782_360）

3.1.2 給藥4周小鼠口服糖耐量實驗（OGTT）：由表2可見，給藥4周后，與空白對照組相比，氯氮平4mg／kg組各時間點的血糖值差異均無統計學意義，氯氮平20mg／kg組各時間點的血糖值均高于空白對照組，同時顯著增加曲線下面積（P＜0.01），其中0.5h的血糖值較空白對照組差異有統計學意義（P＜0.01）。5－HT＋氯氮平4mg／kg組血糖與氯氮平4mg／kg組相比，0h、0.5h和1h時間點的血糖值均有降低，其中0.5h時血糖值差異有統計學意義（P＜0.05）。5－HT＋氯氮平20mg／kg組血糖與氯氮平20mg／kg組相比各時間點的血糖值均有降低，0h和2h的血糖值較氯氮平20 mg／kg組差異有統計學意義（P＜0.05），同時顯著縮小曲線下面積（P＜0.05），見表2。

表2 各組氯氮平單用及與5－HT聯用4周對小鼠OGTT的影響 （mmol／L，BZ_15_1694_320_1782_360）

3.2 氯氮平單用及與5－HT聯用對小鼠胰島素的影響 胰島素抵抗用 HOMA－IR評價，HOMA－IR值越大，表明機體對胰島素敏感性越低，胰島素抵抗程度越嚴重。如表3所示，與空白對照相比，給藥28d后，氯氮平20mg／kg組FINS及 HOMA－IR水平升高，5－HT＋氯氮平20mg／kg組與氯氮平20mg／kg組相比FINS及HOMA－IR水平均降低。

表3 各組氯氮平單用及與5－HT聯用對小鼠胰島素的影響 （BZ_15_1694_320_1782_360）

3.3 氯氮平單用及與5－HT聯用對小鼠血脂的影響 如表4所示，與空白對照組相比，氯氮平20mg／kg組可以顯著升高小鼠的TG、LDL－C（P＜0.01）和TC（P＜0.05）水平，而氯氮平4mg／kg組除可顯著升高TG（P＜0.05），對LDL－C、TC、HDL－C的影響差異均無統計學意義。與氯氮平4mg／kg組相比，5－HT＋氯氮平4mg／kg組對各項指標無明顯影響；與氯氮平20mg／kg組相比，5－HT＋氯氮平20mg／kg組可降低TC和LDL－C水平（P＜0.05），且升高 HDL－C（P＜0.01）。

表4 各組氯氮平單用及與5－HT聯用對小鼠血脂的影響 （單位：mmol／L）（BZ_15_1694_320_1782_360，n＝7）

4 討論

氯氮平等非典型性抗精神病藥所引起的糖脂代謝紊亂是臨床治療中醫患共同需要關注的問題。氯氮平引起的糖脂代謝紊亂的機制目前尚不明確，氯氮平對中樞多種神經遞質受體有親和性，對5－羥色胺（5－HT）、組胺（H1）、去甲腎上腺素（NE）α1、多巴胺（DA）等受體有不同程度的親和性，影響神經內分泌系統活動（降低胰島素敏感性，升高催乳素水平，瘦素抵抗）以及影響與調節進食有關的肽類物質（NPY＼CRH）［10］。

本實驗發現，糖代謝方面，20mg／kg氯氮平在給藥1周后即可顯著影響小鼠的糖耐量，與單獨使用氯氮平組相比，5－HT與氯氮平合用可以顯著改善小鼠的糖耐量，曲線下面積減小，抑制血糖波動，但是與空白對照組相比，血糖仍然升高，這可能是因為非典型抗精神病藥引起的血糖升高除了與其阻斷5－HT受體有關外，還與藥物對H 1、α1等受體的拮抗作用有關。胰島素抵抗是氯氮平造成血糖升高、糖耐量減退的主要原因，氯氮平與5－HT聯用，可顯著降低HOMAIR。脂代謝方面，氯氮平20mg／kg組可以顯著升高小鼠的TG、LDL－C和 TC水平；與5－HT合用后，可降低 TC和LDL－C水平，且升高HDL－C，起到改善脂代謝的作用。

氯氮平＋5－HT聯合組與氯氮平單用組小鼠的血糖、血脂、胰島素水平有顯著性差異，這其中的機制之一可能是5－HT對葡萄糖代謝［5－7］和攝食調節方面有著重要的影響［11－13］。目前就5－HT與血糖水平之間的關系，動物實驗研究表明，往肝門靜脈內輸注5－HT或5－HTP都能增加凈肝葡萄糖攝取（NHGU），且能抑制餐后高血糖，表示5－HT和5－HTP可能都能降低血糖［14］。Furman等［15］研究顯示，5－HTP能誘發劑量依賴性低血糖，同時伴有免疫源性胰島素（IRI）升高，考慮低血糖的發生可能是由于IRI升高所致。Yamada等［16］的研究也表明，5－HT能誘導正常小鼠低血糖發生，同時也伴有IRI釋放增加。此外，Tulipano G等［17］體外實驗證明，氯氮平可以完全拮抗α－甲基－5－羥色胺（5－HT2A受體激動劑）刺激大鼠骨骼肌葡萄糖攝取，這也進一步證明了氯氮平拮抗5－HT受體是其導致糖脂代謝紊亂的重要原因。

綜上所述，氯氮平可以導致血糖升高、糖耐量減退、脂代謝紊亂，產生胰島素抵抗，5－HT可抑制氯氮平引起的血糖升高和脂代謝紊亂。本研究表明氯氮平引起的糖脂代謝紊亂，部分是由于其對5－HT受體的阻斷作用。值得注意的是，除5－HT外，氯氮平與H1、α1、DA等受體之間與其導致的糖脂代謝紊亂之間的關系仍需要進一步的研究。

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