吡格列酮对糖尿病大鼠胰岛 β细胞的保护作用及机制探讨

冯玉欣,刘慧萍,逄力男,赵艳艳,孙 香

(1潍坊市人民医院,山东潍坊 261041;2潍坊医学院)

保护胰岛 β细胞、寻求有效或根治糖尿病的方法,成为当代医学工作者的重要任务。吡格列酮作为新型胰岛素增敏剂,其作用机制复杂。2010年 4～9月,我们观察了吡格列酮对糖尿病大鼠胰岛 β细胞的保护作用,并探讨其机制。

1 材料与方法

1.1 材料 清洁级雄性Wistar大鼠30只,体质量220 g,8周龄,标准饲料适应性喂养 1周;吡格列酮,链脲佐菌素(STZ);罗氏(Roche)血糖仪,DiaSTAT半自动糖化血红蛋白分析仪,日立 7600-010全自动生化分析仪,Olympus B×41TF生物显微镜,YD-6益迪智能生物组织包埋机冷冻台,YD-6D智能型生物组织包埋机,YD-1508A轮轴式切片机。

1.2 方法

1.2.1 造模及干预 将 30只大鼠随机分为三组各10只,对照组标准饲料喂养。模型组及吡格列酮组高脂高糖饲料喂养;8周后禁食不禁水24 h,腹腔注射0.5%STZ溶液30mg/kg建立糖尿病大鼠模型;对照组腹腔注射等量枸橼酸缓冲液。造模成功后,吡格列酮组给予吡格列酮10 mg/(kg.d)灌胃,1次/d,连用16周;另两组给予等量生理盐水灌胃。

1.2.2 观察方法 干预16周后,各组大鼠禁食 12 h,断尾取血测空腹血糖(FPG);再用10%水合氯醛4 ml/kg腹腔注射麻醉,心包取血测定FINS和HbA1c,计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)=(FPG× FINS/22.5);另取胰腺组织常规甲醛固定,行HE染色,电镜下观察病理变化。

1.3 统计学方法 采用SPSS 17.0统计学软件。计量数据以±s表示,组间比较采用t检验。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组FPG、HbA1c、FINS、HOMA-IR水平比较见表1。

表1 三组FPG、HbA1 c、FINS水平及HOMA-IR比较(n=10,±s)

表1 三组FPG、HbA1 c、FINS水平及HOMA-IR比较(n=10,±s)

注：与对照组比较,＊P＜0.05;与模型组比较,△P＜0.05

组别 FPG(mmol/L)HbA1 c(%)FINS(pmol/L)HOMA-IR吡格列酮组16.48±0.78＊△8.35±0.65＊△16.73±1.12＊△12.28±1.33＊△模型组 22.16±1.65＊11.46±0.71＊ 30.65±2.96＊30.08±2.44＊对照组 6.01±0.70 4.70±0.31 9.52±0.37 2.91±1.38

2.2 各组大鼠胰腺组织电镜下观察结果 低倍镜下,对照组胰岛丰富,大小不一,呈圆形或类圆形,形态完整,β细胞数量多,位于胰岛中央;模型组胰岛数量明显减少,形态不规则,边缘不整齐,散在分布, β细胞数量明显减少,部分胰岛无 β细胞;吡格列酮组胰岛易见,形态欠完整,β细胞数量适中,多位于胰岛中央。高倍镜下,对照组胰岛细胞胞质丰富,胞核居中,细胞界限清晰;模型组细胞界限不清晰,残存的 β细胞体积增大,胞质分布不均匀,胞核多偏心分布;吡格列酮组 β细胞体积增大,细胞界限欠清晰,胞质分布欠均匀,部分胞核呈偏心分布,胰岛细胞破坏程度介于对照组和模型组之间。

3 讨论

吡格列酮是噻唑烷二酮类药物,其通过增加胰岛素敏感组织骨骼肌、脂肪组织、肝脏等部位的胰岛素敏感性而降低血糖[1]、改善胰岛素抵抗(IR);通过激活靶组织中过氧化物酶体增殖物激活型受体(PPAR-γ),调控与胰岛素效应有关的参与葡萄糖生成、转运及利用的多种基因的转录[2],在不刺激 β细胞释放胰岛素基础上增加外周组织对胰岛素的敏感性,改善IR;还通过增加外周组织葡萄糖转运蛋白-4的表达,使其向细胞表面移动,活性增加,导致葡萄糖摄取与转运增加。通过增加脂肪代谢相关基因的表达,影响糖代谢,减少 IR引起的高血糖[3];通过抑制肝脏中长链脂肪酸氧化,抑制 1,6-二磷酸果糖激酶,减少肝脏中葡萄糖生成,促进葡萄糖利用,从而降低血糖,改善糖毒性。临床试验证实[4,5],盐酸吡格列酮不论单独使用或与磺脲类、双胍类抗糖尿病药物联合使用,均可使血糖和HbA1c明显降低。

吡格列酮保护胰岛 β细胞的机制复杂。本研究结果显示,吡格列酮组FPG、HbA1c、FINS、HOMAIR水平均明显低于模型组,病理改变轻于模型组,证实吡格列酮对糖尿病大鼠胰岛 β细胞有保护作用,其机制可能为降低血糖、HbA1c和FINS水平,改善糖毒性和IR。

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