維格列汀對糖尿病認知障礙患者神經(jīng)保護作用的研究進展

黃顥子，李丹丹，于彤，汪敏

河南大學淮河醫(yī)院內(nèi)分泌科，河南 開封 475000

2型糖尿?。═ype 2 Diabetes Mellitus,T2DM）是認知障礙的一個眾所周知的危險因素，它會導致空間記憶和學習障礙。而一些抗糖尿病藥物對認知障礙的發(fā)展有積極的影響，二肽酶4（Dipeptidyl Peptidase-4,DPP-4）抑制劑（如維格列?。┍憧赡芫哂猩窠?jīng)保護作用。

1 維格列汀神經(jīng)保護作用的相關動物試驗

1.1 維格列汀單藥治療的相關動物試驗

T2DM是阿爾茨海默?。ˋlzheimer's Disease,AD）的一個危險因素［1-4］，且二者之間可能存在發(fā)病機制層次上的關聯(lián)性［5］。Ma等［6］的研究以AD大鼠模型為研究對象，探討了維格列汀對神經(jīng)元的潛在保護作用。研究發(fā)現(xiàn)，維格列汀治療可改善AD大鼠模型的海馬記憶障礙，減少神經(jīng)元凋亡。維格列汀治療后，海馬B細胞淋巴瘤2（B Cell Lymphoma 2,Bcl-2）表達增加，海馬caspase-3、Bcl-2相關X蛋白和AD相關蛋白表達降低。此外，AD大鼠模型引起的磷酸化蛋白激酶B（phosphorylated (p) Protein Kinase B,p-Akt）、p-糖原合成酶激酶3β（P-glycogen Synthase Kinase 3β,p-GSK 3β）、突觸后密度95（Post-synaptic Density 95）和突觸素表達的下降被有效逆轉。這些結果表明，維格列汀通過減少τ磷酸化，增加海馬突觸可塑性相關蛋白的表達，對認知功能缺陷有保護作用。而Akt/GSK 3β信號通路的靶向性可能是AD發(fā)病的關鍵機制之一。

Kosaraju等［7］采用腦內(nèi)注射STZ的方式制作AD大鼠模型，3個月后，口服維格列?。?.5、5、10 mg/kg）30 d。在治療過程中，觀察了維格列汀對記憶保留的劑量依賴性和時程效應。治療后處死動物，取腦組織觀察維格列汀對海馬和皮質GLP-1水平、淀粉樣β（Aβ）負荷、τ磷酸化和炎癥標志物的影響。動物試驗結果顯示，記憶保留率呈時間依賴性改善，Aβ、τ磷酸化和炎癥標記物呈劑量依賴性衰減，GLP-1水平升高。該研究或可表明，維格列汀也有潛力逆轉AD患者的認知功能缺陷和病理改變。

El Batsh等［8］利用鏈脲佐菌素（Streptozotocin,STZ）誘導T2DM大鼠模型，并將60只大鼠隨機等分為兩組，一組為正常對照組，另一組為STZ誘導的T2DM組。兩組均分為兩個亞組，一組口服空白試劑，另一組口服維格列汀8周。研究者取血樣測定代謝參數(shù)和DPP-IV活性。取腦組織觀察炎癥和氧化應激標志物丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）、腫瘤壞死因子-α（Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α）、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（Brain-derived Neurotrophic Factor,BDNF）及核因子κB（Nuclear Factor Kappa B，NF-κB）/p65的相對表達。維格列汀治療STZ誘導的T2DM大鼠體重增加，糾正了T2DM所致的記憶和學習障礙。此外，維格列汀還能顯著降低血清葡萄糖和血脂水平（除高密度脂蛋白外），降低腦組織MDA、TNF-α、血清DPP-IV活性和NF-κB/p65基因表達。另一方面，維格列汀還能顯著地提高腦BDNF、SOD和血清胰島素水平。結果提示，維格列汀可能通過其抗高血糖、抗炎、抗氧化作用以及降低腦NF-κB/p65過度表達，對糖尿病大鼠的代謝異常和記憶障礙具有保護作用。

1.2 維格列汀聯(lián)合治療的相關動物試驗

1.2.1 維格列汀加達格列凈聯(lián)合治療的動物試驗 達格列凈（Dapagliflozin）是治療T2DM的一種高效、可逆和選擇性的鈉-葡萄糖共轉運蛋白-2抑制劑（Sodium-glucose Co-transporter 2 Inhibitor）［9-11］。Sa-Nguanmoo等［12］為考察達格列凈聯(lián)合維格列汀對肥胖-胰島素抵抗所致的代謝功能障礙和腦功能障礙的療效，研究者以雄性Wistar大鼠40只作為動物模型，隨機分為正常飲食組（Normal-diet,ND）（n=8）和高脂飲食組（High-fat Diet,HFD）（n=32），研究周期共16周。在第13周，將HFD組大鼠分為4個亞組（n=8），分別服用維格列?。? mg/（kg·d）］、達帕曲林［1 mg/（kg·d）］或二者聯(lián)合用藥干預4周。ND組大鼠給藥4周，觀察腦組織代謝參數(shù)和腦功能的變化。結果表明，HFD組大鼠存在肥胖-胰島素抵抗和認知功能減退。達格列凈對改善外周胰島素敏感性和減輕體重的作用優(yōu)于維格列汀。兩種單藥治療均可改善腦線粒體功能、胰島素信號、細胞凋亡和預防認知功能下降。然而，只有達格列凈能改善海馬突觸可塑性。與單藥治療相比，聯(lián)合用藥在改善腦胰島素敏感性和減輕腦氧化應激方面有更大的療效。這些發(fā)現(xiàn)表明，達格列凈和維格列汀同樣可以防止肥胖-胰島素抵抗動物模型的認知功能下降，其作用通路可能存在一定的重合。

1.2.2 維格列汀加鹽酸美金剛聯(lián)合治療的動物試驗 美金剛（Memantine）單藥治療可提高AD患者的認知能力和行為能力，并具有良好的耐受性［13-15］。美金剛的主要作用機制被認為是阻斷N-甲基-d-天冬氨酸受體(NMDA)受體通道的電流―谷氨酸受體亞家族，與大腦功能廣泛相關［16］。Khalaf等［17］為觀察維格列汀單藥治療和聯(lián)合鹽酸美金剛治療T2DM和AD大鼠模型的生化和生理效應，研究者采用75只雄性Wistar大鼠，體重180～200 g，隨機分為5組（n=15）：正常組、阿爾茨海默病對照組、維格列?。?0 mg/（kg·d）］組、鹽酸美金剛［30 mg/（kg·d）］組、聯(lián)合用藥組。測定血糖、血脂、乙酰膽堿酯酶（Acetylcholinesterase,AChE）、同型半胱氨酸（Homocysteine,Hcy）和淀粉樣β肽（Amyloid Beta Peptide,Aβ）。同時，測定腦組織脂質過氧化水平。用Q-PCR法檢測腦組織中淀粉樣前體蛋白（Amyloid Precursor Protein,APP）的表達，Western印跡法檢測腦組織中總蛋白和磷酸化蛋白的表達。維格列汀單藥治療及與鹽酸美金剛聯(lián)合治療可降低血糖、HOMA-IR、血脂譜、Hcy、蘋果酸二酸脫氫酶和乙酰膽堿酯酶，并增加載脂蛋白E的表達。聯(lián)合維格列汀和鹽酸美金剛治療可降低APP和磷酸化τ蛋白的表達。總之，無論是單獨治療還是聯(lián)合美金剛治療，都能調節(jié)T2DM大鼠AD相關的生化改變，下調淀粉樣前體蛋白和磷酸化τ蛋白的表達。

2 維格列汀神經(jīng)保護作用的相關臨床試驗

2.1 維格列汀單藥治療的神經(jīng)保護作用Borzì等［18］以微型精神狀態(tài)檢查（Mini Mental State Examination,MMSE）評估認知功能障礙。研究者將60例糖尿病老年人分為2組：A組，30例HBA患者。糖化血紅蛋白（Glycated Hemoglobin，HbA1c）≤7.5%，二甲雙胍單藥治療；B組30例HbA1c＞7.5%，二甲雙胍加維列汀聯(lián)合治療。結果發(fā)現(xiàn)，在基線時2組T2DM患者空腹血糖（Fasting Plasma Glucose，F(xiàn)PG）及HbA1c比較存在顯著性差異（P＜0.05）。治療后MMSE也存在顯著性差異（P＜0.001）。A組MMSE評分明顯低于B組（P＜0.05），B組HbA1c顯著降低（P＜0.01）。研究表明，與二甲雙胍組相比，維格列汀加二甲雙胍聯(lián)合治療可維持MMSE評分，對認知功能有保護作用。

2.2 維格列汀加二甲雙胍聯(lián)合治療的神經(jīng)保護作用

Tasci等［19］對10例老年T2DM患者進行的前瞻性和觀察性小型試驗中，患者服用維格列汀50 mg，每日2次，并服用二甲雙胍。所有受試者均進行了詳細的臨床認知評估和神經(jīng)心理測試，評估方法包括MMSE和時鐘繪制測試（Clock Drawing Test,CDT），以及試驗進入時和結束時的功能參數(shù)測量。平均隨訪時間為（10.9±3.7）個月。在這項研究中，沒有一位受試者出現(xiàn)明顯的不良反應。在二甲雙胍聯(lián)合維格列汀治療后，T2DM患者MMSE和CDT評分均未出現(xiàn)顯著降低的現(xiàn)象。研究表明，經(jīng)過近一年的隨訪，T2DM患者呈現(xiàn)出穩(wěn)定的認知功能表現(xiàn)。

Ates Bulut等［20］對130例T2DM患者進行了回顧性縱向臨床試驗?；颊咴?個月間隔內(nèi)進行兩次老年患者綜合評估。患者按抗T2DM治療被分為3組：未治療對照組（未服用任何降糖藥即可使HbA1c達標）、維格列汀（+）組（單用或聯(lián)合使用）和維格列?。?）組。T2DM患者平均年齡（75.72±7.46）歲。對照組年齡偏大，體重較輕，女性比例較高（P≤0.01）。在調整性別、年齡、文化程度和代謝狀況時，6個月結束時，僅維格列?。?）組的MMSE檢查結果發(fā)生了變化。維格列汀還能降低HbA1c和體重（P＜0.05）。所以，在治療中增加維格列汀聯(lián)合治療，改善了老年T2DM患者6個月內(nèi)的認知功能和代謝控制能力。

3 總結與展望

上述動物試驗表明，維格列汀單藥或者聯(lián)合治療可降低腦組織MDA、TNF-α、血清DPP-IV活性和NF-κB/p65基因表達。另一方面，維格列汀還能顯著提高腦BDNF和SOD水平，通過這些抗高血糖、抗炎、抗氧化作用以及降低腦NF-κB/p65過度表達的作用，維格列汀對試驗動物模型的代謝異常和記憶障礙具有保護作用。當前，初步的小型臨床試驗表明，維格列汀單藥治療或維格列汀加二甲雙胍聯(lián)合治療，可改善了T2DM患者1年內(nèi)或6個月內(nèi)的認知功能。未來，更大規(guī)模的臨床試驗將有助于更好地評估維格列汀等DPP-4抑制劑對神經(jīng)系統(tǒng)的保護作用。