達格列凈對糖尿病心肌缺血大鼠心肌功能改善作用的實驗研究*

武衛黨，石 磊，張丹鳳△，徐曉輝，耿蓬勃，趙蓓蕾，陳文璐，郭小雪

1.西電集團醫院心內科(西安710077)；2.空軍軍醫大學第二附屬醫院藥劑科(西安 710038)

心力衰竭及相關的發病率和病死率正以驚人的速度增長，這在很大程度上是由于老齡化、肥胖和糖尿病的增加。與心力衰竭相關的臨床結果，糖尿病患者比非糖尿病患者嚴重得多[1]。在糖尿病患者中，心肌功能不全發生顯著，患者多存在明顯的臨床冠狀動脈疾病、瓣膜病等，以及常規心血管危險因素，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仍在研究中，代謝異常是促進疾病發生發展的主要原因。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展，可導致基質代謝改變和心臟脂肪毒性，晚期糖化終產物(Advanced glycation end products AGEs)沉積、內皮和微血管功能障礙、神經激素反應、氧化應激和亞細胞成分異常等結果導致心肌疾病的發生[4-5]。

達格列凈(Dapaglifozin)是第一個上市的鈉-葡萄糖協同轉運蛋白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]。也有報道表明SGLT2抑制劑通過其降血壓功能，可以改善動脈硬化。達格列凈不但沒有增加心血管疾病風險，甚至存在潛在的心血管獲益[8-9]。但其在糖尿病并發的心肌疾病中的作用還有待進一步研究。本研究建立糖尿病合并心肌缺血模型考察達格列凈在該類疾病中的改善作用及其機制。

材料與方法

1 材 料 雄性Wistar大鼠30只，體重180～220 g，周齡7周。購自西安交通大學實驗動物中心,高脂飼養結合STZ 腹腔注射造模。正常組大鼠給予普通標準大鼠飼料,模型組采用高脂飼料喂養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。給藥干預組分別為模型鼠給與達格列凈干預2周(低、中、高劑量分別為：25 mg/kg,75 mg/kg,150mg/kg)。干預后糖尿病動物模型組及干預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，測導聯心電圖。經股靜脈注射垂體后葉素內推注后出現心肌缺血，以導聯心電圖記錄為證。

2 實驗方法

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

2.2 血清一氧化氮(Nitric oxide，NO) 、一氧化氮合酶(NOS )及血漿內皮素(Endothelin，ET )含量的測定：取大鼠血2.5 ml,3000 r/min離心10 min后收集血清上清液，采用試劑盒檢測大鼠血清中NO及內皮素(Endothelin-1，ET)，分別為硝酸還原酶法檢測NO，放射免疫法檢測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行操作。

2.3 血液流變學測定：1%戊巴比妥鈉麻醉大鼠，腹主動脈取血，肝素抗凝，應用全自動血液流變快測儀FASCO-3010測定血流變學指標。

2.4 心室質量/體質量比：取大鼠心臟以DEPC處理的預冷的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量,按心室質量/體質量的比值計算心指數。

結 果

1 達格列凈對大鼠血糖及糖化血紅蛋白含量的影響 達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計學意義(P<0.05)，同時糖化血紅蛋白含量顯著升高，而給與達格列凈后，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計學意義(P<0.05)，給予高劑量達格列凈干預后大鼠血糖及糖化血紅蛋白含量與正常組差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

2 達格列凈對大鼠血清NO含量，NOS 及血漿ET 含量的影響 達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計學意義(P<0.05)，血清ET 含量顯著升高且與正常組比較差異具有統計學意義(P<0.05)。給予達格列凈干預后，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計學意義(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計學意義，此外，中、高劑量組均可以明顯降低大鼠血清ET 含量且差異具有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表1 達格列凈對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 達格列凈對大鼠血清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 達格列凈對大鼠血流變及紅細胞相關指標的影響 模型大鼠血液流變學相關指標發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，紅細胞聚集指數，紅細胞剛性指數與正常組比較差異均具有統計學意義(P<0.05)。給予達格列凈干預后顯著改善大鼠血液流變學相關指標，可明顯降低全血黏度低切，全血黏度高切，紅細胞聚集指數，紅細胞剛性指數。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計學意義(P<0.05)，而高劑量給藥組紅細胞聚集指數，紅細胞剛性指數均顯著降低與模型組比較差異具有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 達格列凈對大鼠血流變及紅細胞相關指標的影響

注：與正常組比較,*P<0.05；與模型組比較,△P<0.05

4 達格列凈對大鼠心室質量/體質量、乳酸脫氫酶及血管緊張素Ⅱ的影響 模型組心室質量/體質量、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，而給與達格列凈干預后心室質量/體質量在中高劑量組中與正常組比較差異無統計學意義，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計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 達格列凈對大鼠心室質量/體質量、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

達格列凈是第一種新型降糖藥屬于鈉-葡萄糖共轉運體-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運蛋白SGLT2，降低腎臟葡萄糖再吸收，導致以尿葡萄糖排泄和降低血糖水平[10-11]。有研究表明達格列凈在改善糖尿病基礎上對心血管也具有一定的保護作用，來自新英格蘭雜志的一項研究數據表明達格列凈可降低糖尿病相關心血管病情惡化的風險，該研究涉及4744例心力衰竭和射血分數40%或更少的患者，給予接受達格列凈10 mg一次或安慰劑，患者心力衰竭惡化或心血管死亡發生率為16.3%，而安慰劑組為21.2%[12]。達格列凈在不增加心率的條件下可顯著降低血壓，減輕體重，對動脈粥樣硬化性心血管疾病(ASCVD)和心力衰竭具有一定的保護作用，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的2型糖尿病模型并在該模型基礎上建立心肌缺血大鼠模型，考察達格列凈的保護作用。本研究發現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節的關鍵因子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計學意義(P<0.05)；NO及NOS是調節血管舒張功能的關鍵因子，該類物質含量的顯著降低可導致血管舒張功能的紊亂，影響心肌血液供應。此外大鼠血液流變學指標顯著改變，全血黏度低切，全血黏度高切，紅細胞聚集指數，紅細胞剛性指數均顯著升高，說明大鼠血流程度發生顯著改變，可誘發動脈粥樣硬化等疾病的發生，而心肌相關功能也發生顯著改變，心室質量/體質量明顯升高，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。而給予達格列凈后大鼠血管及心肌相關指標均顯著改善，大鼠大鼠血糖、糖化血紅蛋白含量明顯降低，血清血管功能相關因子NO 、NOS 及血漿ET 含量顯著恢復與模型組具有統計學差異；大鼠血液流變學指標顯著恢復，心肌中指標明顯改善。本研究的結果闡明達格列凈在糖尿病合并的心肌缺血模型中對心肌及血管功能均有一定的改善作用，但其分子機制還有待進一步闡明，其在臨床的運用還有待進一步通過臨床實驗考察。