利拉魯肽對(duì)2型糖尿病大鼠腎臟保護(hù)作用的研究*

王少清，汪 力，高 芳，毛 楠，王小文

成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 腎臟內(nèi)科(成都 610500)

·論 著·

利拉魯肽對(duì)2型糖尿病大鼠腎臟保護(hù)作用的研究*

王少清，汪 力△，高 芳，毛 楠，王小文

成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 腎臟內(nèi)科(成都 610500)

目的 觀察利拉魯肽對(duì)2型糖尿病大鼠腎臟的保護(hù)作用。方法 雄性SD大鼠給予高糖高脂飼料喂養(yǎng)6周后空腹注射鏈脲佐菌素(STZ)建立2型糖尿病大鼠模型，成模的大鼠每天給予利拉魯肽(200 μg/kg體質(zhì)量)皮下注射6周，與對(duì)照組相比，觀察其血糖、血壓、體質(zhì)量、血尿素氮、血肌酐和血尿離子的變化。結(jié)果 利拉魯肽能有效降低模型大鼠的血糖、血壓、體質(zhì)量、血尿素氮和肌酐，調(diào)節(jié)尿離子濃度。結(jié)論 利拉魯肽通過調(diào)節(jié)2型糖尿病大鼠血壓和尿離子濃度，發(fā)揮其腎臟保護(hù)作用。

利拉魯肽；2型糖尿病；鏈脲佐菌素

糖尿病是一種嚴(yán)重影響人類健康的內(nèi)分泌代謝性疾病，目前我國(guó)已經(jīng)成為全球糖尿病發(fā)病率增長(zhǎng)最快、病人數(shù)量最多的國(guó)家[1]。糖尿病并發(fā)癥是導(dǎo)致糖尿病病人死亡的主要原因，其主要包括糖尿病腎病、糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病性腦病、糖尿病性心血管病和糖尿病皮膚病等。在糖尿病人群中糖尿病腎病發(fā)病率為20%～40%，是糖尿病的主要并發(fā)癥和死亡原因。利拉魯肽作為胰高血糖素樣肽1(GLP-1)的類似物，是一種新型的糖尿病治療藥物[2]，可有效控制血糖和體質(zhì)量，近年來受到了廣泛關(guān)注，但其對(duì)糖尿病腎臟的具體保護(hù)作用還不清楚。本實(shí)驗(yàn)使用利拉魯肽干預(yù)2型糖尿病大鼠，觀察其對(duì)血糖、血壓、體質(zhì)量、血尿素氮、血肌酐、離子濃度(血液和尿液)和腎臟病理改變的影響，探討利拉魯肽對(duì)糖尿病大鼠腎臟結(jié)構(gòu)和功能的影響。

1 材料和方法

1.1 2型糖尿病大鼠模型的建立

雄性清潔級(jí)SD大鼠購(gòu)于成都達(dá)碩生物科技有限公司，體質(zhì)量220～250 g，購(gòu)回后自由采食和飲水，適應(yīng)性喂養(yǎng)1周。隨后喂養(yǎng)高糖高脂飼料(10%豬油，20%糖，10%蛋白粉，1%膽固醇，59%基礎(chǔ)飼料，重慶騰鑫生物科技有限公司生產(chǎn))6周，禁食不禁水一晚后，腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)(STZ溶于0.1 M的檸檬酸緩沖液，pH值4.4，35 mg/kg)，3 d及7 d后測(cè)血糖值，血糖值穩(wěn)定大于16.7 mmol/L 視為2型糖尿病大鼠造模成功。

1.2 動(dòng)物分組及藥物干預(yù)

將2型糖尿病大鼠隨機(jī)分為利拉魯肽干預(yù)組(LRLT)和模型對(duì)照組(DM)，每組8只，每天分別皮下注射利拉魯肽200 μg/kg和等體積的生理鹽水；另設(shè)空白對(duì)照組(NC，8只正常大鼠)，喂養(yǎng)普通飼料，每天皮下注射等體積的生理鹽水。3組給予相應(yīng)試劑時(shí)間均為6周。

1.3 標(biāo)本采集與檢測(cè)

各組藥物干預(yù)6周后用代謝籠采集尿液標(biāo)本，用日立 7170A 全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)大鼠尿離子濃度；各組大鼠稱體質(zhì)量，利用安徽正華生物儀器設(shè)備有限公司生產(chǎn)的無(wú)創(chuàng)尾動(dòng)脈血壓測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)大鼠血壓；從鼠尾尖采少量血液，使用強(qiáng)生全自動(dòng)血糖儀檢測(cè)血糖；處死各組大鼠，利用注射器心尖采血法從大鼠心臟采血后，用日立7170A 全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)尿素氮和肌酐。

1.4 腎臟標(biāo)本病理檢查

各組大鼠采血后，在大鼠右心房刺一小口，從左心室插入裝有4%多聚甲醛的注射器，加壓灌注，使4 %多聚甲醛充分流遍大鼠全身，起到固定的作用。取大鼠腎臟進(jìn)行石蠟包埋和切片，HE染色檢測(cè)大鼠腎臟的病變情況。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 利拉魯肽對(duì)2型糖尿病大鼠血糖、血壓和體質(zhì)量的影響

檢測(cè)結(jié)果顯示，LRLT組與DM組相比，血糖與血壓均明顯下降，體質(zhì)量升高。DM組與NC組相比，血糖與血壓升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，體質(zhì)量下降明顯(表1)。

2.2 利拉魯肽對(duì)2型糖尿病大鼠尿素氮和肌酐的影響

LRLT組與DM組相比，LRLT組大鼠尿素氮和肌酐明顯降低(表2)。

表1 各組大鼠血糖、血壓和體質(zhì)量變化(n=8)

注:與DM組比較，*P<0.05；與NC組比較，△P<0.05

表2 各組大鼠尿素氮和肌酐的變化(n=8)

注:與DM組比較，*P<0.05；與NC組比較，△P<0.05

2.3 利拉魯肽對(duì)2型糖尿病大鼠血、尿離子濃度的影響

LRLT組與DM組相比，血液K+、Na+和Cl-離子濃度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表3)。然而，尿液K+、Na+和Cl-離子濃度升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表4)。

表3 各組大鼠血液離子濃度變化(n=8)

表4 各組大鼠尿液離子濃度變化(n=8)

注:與DM組比較，*P<0.05

2.4 利拉魯肽對(duì)2型糖尿病大鼠腎臟病理改變的影響

LRCT組、DM組和NC組大鼠腎臟切片顯示，腎組織形態(tài)規(guī)則，結(jié)構(gòu)清晰，系膜增生不明顯，基底膜無(wú)增厚，整體無(wú)明顯病理變化(圖1)。3組腎臟切片比較無(wú)差異。

圖1 各組大鼠腎臟切片HE染色

注：A. LRLT組；B. DM組；C. NC組

3 討論

隨著生活方式改變及人口老齡化加劇，糖尿病已成為全球最常見的慢性非傳染性疾病之一，該病的全球蔓延嚴(yán)重威脅著人類的健康與生命。目前，大多數(shù)糖尿病患者使用胰島素降糖，但患者有發(fā)生低血糖、水鈉潴留和體質(zhì)量增加等副作用，不適用于鹽敏感性高血壓和明顯肥胖的患者。GLP-1是一種腸促胰島素激素，由胰高血糖素原加工而來，主要由回腸末端、結(jié)腸和直腸中的神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞L細(xì)胞分泌，在調(diào)節(jié)體內(nèi)葡萄糖穩(wěn)態(tài)中起重要作用[3]。GLP-1在胰腺內(nèi)的主要生理學(xué)作用包括進(jìn)食后刺激胰島素的分泌和生物合成[4]、促進(jìn)胰腺β細(xì)胞的增殖[5]、抑制其凋亡及抑制胰高血糖素的分泌[6]。利拉魯肽是一種CLP-1類似物，通過激活GLP-1受體，以葡萄糖依賴性刺激胰島素分泌并抑制胰高血糖素分泌。近期多項(xiàng)研究表明，利拉魯肽可能通過降血壓和調(diào)節(jié)水鹽代謝起到心腎保護(hù)作用[7-8]。筆者先前研究還發(fā)現(xiàn)，GLP-1 可降低糖尿病伴高血壓患者的血壓和血壓變異性，尤其是白晝收縮壓、24 h 收縮壓變異性、白晝收縮壓變異性等指標(biāo)[9]。

本實(shí)驗(yàn)對(duì)2型糖尿病大鼠皮下注射方式給予200 μg/kg利拉魯肽，通過觀察大鼠的血糖、血壓、體質(zhì)量、血清尿素氮、血清肌酐、離子濃度(血液和尿液)和腎臟病理改變，探討利拉魯肽對(duì)2型糖尿病大鼠腎臟的保護(hù)作用。研究結(jié)果顯示，與DM組相比，LRLT組的血糖、血壓、血尿素氮、血肌酐水平明顯降低，尿液中K+、Na+、Cl-離子濃度明顯升高。利拉魯肽通過調(diào)節(jié)糖尿病大鼠腎臟血液中的離子濃度，維持其滲透壓和血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，預(yù)防糖尿病大鼠發(fā)生腎臟病變，間接發(fā)揮腎臟保護(hù)作用。然而，通過各組腎臟切片HE染色觀察到，DM組、LRLT組與NC組相比，病理改變并不明顯，這可能與糖尿病大鼠造模時(shí)間短有關(guān)。以往研究報(bào)道，糖尿病大鼠造模成功6月后才會(huì)出現(xiàn)明顯的腎臟病理變化，而腎臟各項(xiàng)指標(biāo)改變?cè)缬谀I臟病理改變。

綜上所述，利拉魯肽通過調(diào)節(jié)糖尿病大鼠的血壓和尿液離子濃度，發(fā)揮其利鈉利尿作用，預(yù)防高糖對(duì)腎臟的損害。利拉魯肽對(duì)糖尿病大鼠腎臟保護(hù)機(jī)制有待下一步深入研究。

[1] Yang S H，Dou K F，Song W J．Prevalence of diabetes among men and women in China[J]. N Engl J Med, 2010, 362(25):2425-2426.

[2] Blonde L, Montanya E. Comparison of liraglutide versus other incretin-related anti-hyperglycaemic agents[J]. Diabetes Obes Metab, 2012, 14(Suppl 2): 20-31.

[3] Kim W, Egan J M. The role of incretins in ghucose homeostasis and diabetes treatment[J]. Pharmacol Rev, 2008, 60(4):470-512.

[4] Cariou B. Harnessing the incretin system beyond glucose control: potential cardiovascular benefits of GLP-1 receptor agonists in type 2 diabetes[J]. Diabetes Metab, 2012, 38(4):298-308.

[5] Drucker D J, Nanck M A. The incretin system: glucagon-like peptide-1 receptor agonists and dipeptidyl peptidase-4 inhibitors in type 2 diabetes[J]. Lancet, 2006, 368(9548):1696-1705.

[6] Holst J J.The physiology of glucagon-like peptide 1[J].Physiol Rev, 2007, 87(4):1409-1439.

[7] Katout M, Zhu H, Rutsky J,etal. Effect of GLP-1 mimetics on blood pressure and relationship to weight loss and glycemia lowering: results of a systematic meta-analysis and meta-regression[J]. Am J Hypertens, 2014, 27(1):130-139.

[8] Wang B, Zhong J, Lin H,etal. Blood pressure-lowering effects of GLP-1 receptor agonists exenatide and liraglutide: a meta-analysis of clinical trials[J]. Diabetes Obes Metab, 2013, 15(8):737-749.

[9] 王少清, 臧麗,汪力,等.胰高血糖素肽1對(duì)糖尿病伴高血壓患者血壓變異性的影響[J].天津醫(yī)藥,2014,42(8):790-792.

The Protective Effect of Liraglutide on Kidney in Type 2 Diabetic Rats

WangShaoqing,WangLi△,GaoFang,MaoNan,WangXiaowen.

DepartmentofNephrology,TheFirstAffiliatedHospitalofChengduMedicalCollege,Chengdu610500,China

Objective To observe the protective effect of Liraglutide on kidney in type 2 diabetic rats. Methods The male SD rats were injected with streptozotocin (STZ) in fasting condition by intraperitoneal injection after 6-week high-fat and high-sugar feeding to establish the type 2 diabetic rat models. The type 2 diabetic rats were given Liraglutide 200μg/kg each day by subcutaneous injection for 6 weeks, and the changes of blood glucose, blood pressure, body weight, urea nitrogen, serum creatinine and ion concentration in urine were detected. Results Liraglutide decreased the blood glucose, blood pressure, body weight, urea nitrogen and serum creatinine and regulated the ion concentration in urine in the type 2 diabetic rat models in an effective way. Conclusion Liraglutide can exert a protective effect on the kidney by regulating the blood pressure and urinary ionic concentration in type 2 diabetic rats.

Liraglutide; Type 2 diabetes; Streptozotocin

http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1705.R.20161125.1106.010.html

10.3969/j.issn.1674-2257.2016.06.009

四川省教育廳科研資助重點(diǎn)項(xiàng)目(No:13ZA0213)；四川省衛(wèi)生廳科研資助項(xiàng)目(No:130386)；成都醫(yī)學(xué)院“駝鳥計(jì)劃”2012年專項(xiàng)基金資助項(xiàng)目(No:CYX12-024)；2014年成都醫(yī)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目(No:CXXS201422)

R587.2

A

△通信作者：汪力，E-mail：93331524@qq.com