替米沙坦對2型糖尿病大鼠血糖及脂肪細胞葡萄糖轉運體4蛋白表達的影響

陳亞奇

南陽醫學高等專科學校，河南省南陽市 473061

2型糖尿病發生與發展的病理生理學基礎包括胰島素敏感組織對胰島素的敏感性降低即胰島素抵抗、胰島β細胞數量與功能的進行性減退和衰竭兩個重要環節。胰島素抵抗是指生理濃度的胰島素產生的生物學效應低于正常水平，胰島素所介導的外周組織（胰島素主要敏感組織：肝臟、骨骼肌、脂肪）攝取和利用葡萄糖的能力減低。

替米沙坦（Telmisartan，Tel）是一種血管緊張素Ⅱ1型受體（AT1）特異競爭性阻滯劑。它可以通過與AT1跨膜區內的氨基酸相互作用，占據血管緊張素Ⅱ和AT1結合的空間，從而阻斷二者的結合，在受體水平阻斷了血管緊張素Ⅱ的效應。在臨床上主要用于高血壓和動脈粥樣硬化等心血管疾病的治療。在筆者以前的研究中發現，替米沙坦對2型糖尿病大鼠具有降低血糖的作用［1］，而且在臨床實踐中觀察到替米沙坦對代謝綜合征病人不僅有降血壓的作用，同時具有降低血糖、調整血脂、改善胰島素抵抗的作用［2］。本實驗欲探討替米沙坦對2型糖尿病大鼠血糖及脂肪細胞GLUT4蛋白質表達的影響，進而探討替米沙坦的作用機理。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗動物。選用健康Sprague－Dawley（SD）大鼠30只，2月齡，體重（120±20）g，由河南醫學動物實驗中心提供（許可證號：410123）。

1.1.2 實驗藥物試劑及儀器。D－果糖購自美國AMRESCO公司，批號20100711；替米沙坦購自威特（湖南）藥業有限公司（國藥準字：H20041741），批號20100526；即用型SABC免疫組化試劑盒、DAB顯色試劑盒、抗大鼠GLUT4抗體購自武漢博士德生物工程有限公司。血糖檢測儀為羅氏公司生產。

1.2 實驗方法

1.2.1 動物分組及給藥。30只SD大鼠隨機分為對照組、模型組、藥物組，每組10只。造模時，對照組標準飼料喂養。模型組、藥物組高脂、高果糖飼料喂養，高脂、高果糖飼料按重量計算以豬油10%、果糖50%、標準飼料40%配制。按熱卡計算：碳水化合物占60%、脂肪占11%、蛋白質占29%。連續8周。空腹血糖＞6.11mmol／L判斷造模成功后開始灌胃給藥，藥物量組5mg／（kg·d）灌胃給藥8周，對照組、模型組每天給予同體積80mg／kg生理鹽水灌胃，連續8周。給藥時，對照組標準飼料喂養，模型組、藥物組高脂、高果糖飼料喂養。

1.2.2 大鼠空腹血糖測定。第0、8、16周末大鼠空腹過夜，上午8時左右從尾靜脈取空腹血樣0.2ml血樣采用快速全血葡萄糖檢測儀，葡萄糖氧化酶法立即測定空腹血糖值。

1.2.3 脂肪組織免疫組織化學觀察。第16周末測過空腹血糖后，10%水合氯醛（3ml／kg）腹腔注射麻醉后，股動脈放血處死，無菌臺上取出附睪周圍白色脂肪組織，10%甲醛固定，石蠟切片，常規免疫組織化學，一抗1∶100稀釋，光學顯微鏡觀察，IMAGE J軟件分析圖片。

1.3 數據處理 使用SPSS13.0軟件包進行數據處理分析，數據用均數±標準差（±s）表示，兩組間比較采用方差分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組大鼠空腹血糖比較 空腹血糖檢測結果如表1所示。三組大鼠在開始實驗時空腹血糖水平相比較無統計學意義（P＞0.05）。模型組與藥物組經過予以高脂、高果糖飼料喂養8周后，血糖水平明顯升高，達到7.2mmol／L左右水平，呈現2型糖尿病高空腹血糖狀態。說明所造2型糖尿病模型成功。藥物組第8周末后開始用替米沙坦進行治療，第16周末空腹血糖與模型組大鼠相比呈明顯下降（P＜0.01），表明替米沙坦可以降低2型糖尿病大鼠的血糖。

表1 各組大鼠空腹血糖變化及比較±s，n＝10）

表1 各組大鼠空腹血糖變化及比較±s，n＝10）

注：與對照組比較＊P＜0.01；與模型組比較＃P＜0.01。

組別 空腹血糖（mmol／L）0周 8周 16周對照組 4.65±0.35 3.9±0.114.35±0.95模型組 4.83±0.18 7.2±0.26＊ 8.23±0.54＊藥物組 4.87±0.28 7.38±0.13＃ 5.04±0.58＃

2.2 各組大鼠脂肪組織GLUT4蛋白表達的比較

第16周末各組大鼠脂肪組織GLUT4蛋白表達的結果如圖1所示。與對照組（積分光密度值為13.62±2.14）相比，模型組（積分光密度值為3.54 ±0.78）在16周末GLUT4表達顯著下降（P＜0.01），藥物組（積分光密度值為11.85±1.83）與模型組相比較GLUT4表達均顯著升高（P＜0.01）。

3 討論

圖1 第16周末各組大鼠脂肪組織GLUT4的表達（免疫組織化學，×400）

胰島素發揮自身的生理作用，必須先與細胞表面的胰島素受體結合并激活其β亞基的酪氨酸蛋白激酶活性，進一步再磷酸化胰島素受體底物（如IRS－1）蛋白質中特定的酪氨酸殘基，將信號傳導至胞內。磷酸化的IRS能與相應的信號分子結合，可使細胞信號轉導中起關鍵作用的多個分子活化。通過兩條重要的途徑：激活磷脂酰肌醇3激酶（P13K）和絲裂原激活的蛋白激酶（MAPK）途徑，作用于下游靶分子，以發揮調節細胞代謝、生長、分化等作用。其中IRS－1激活的PI3K途徑是胰島素調節糖代謝的主要途徑，最終促使細胞內的葡萄糖載體分子GLUT4轉移到細胞膜表面，促進細胞糖的攝取和糖原合成等［3］。

GLUT4介導的葡萄糖轉運是外周組織利用葡萄糖的限速步驟。GLUT4僅存在于胰島素敏感的骨骼肌、心肌和脂肪細胞中。在沒有胰島素刺激時主要位于細胞內的貯存囊泡內。當胰島素與受體結合后，激發一系列級聯效應，導致富含GLUT4的囊泡向細胞外膜移動，囊泡膜與細胞外膜融合，GLUT4轉位至細胞外膜且活性增加，與葡萄糖結合并發生結構改變，將葡萄糖轉運至細胞內后恢復原來結構。這一過程很容易被逆轉，當循環胰島素水平下降時，GLUT4通過吞飲作用從細胞外膜清除并回到貯存囊泡中［4］。

目前認為2型糖尿病胰島素抵抗發生的分子機制包括：由胰島素受體起源的信號改變；GLUT4轉位受阻；富含GLUT4的囊泡不能與細胞膜融合；隱蔽的GLUT4不能暴露于細胞外環境以及囊泡雖融合但GLUT4活性下降等［5］。

筆者在實驗中發現，從高果糖飼料飼養16周時，大鼠脂肪組織中GLUT4在脂肪細胞膜上的表達顯著下調，經替米沙坦藥物治療后，可明顯增加脂肪細胞膜上GLUT4的表達，表明替米沙坦能通過增強脂肪組織對葡萄糖攝取及利用，從而發揮明顯降低空腹血糖、改善2型糖尿病高血糖狀態的作用。

［1］ 陳亞奇，肖婉琴，田紹文，等.替米沙坦2型糖尿病大鼠胰腺β細胞的影響〔J〕.南華大學學報（醫學版），2008，36（4）：423－426.

［2］ Bahadir O，Uzunlulu M，et al.Effects of Telmisartan and Losartan on Insulin Resistance in Hypertensive Patients with Metabolic Syndrome〔J〕.Hypertens Res，2007，30（1）：49－53.

［3］ Watson RT，Pessin J.Intracelular organization of insulin signaling and GLUT4translocation〔J〕.Recent Prog Horm Res，2001，56：175－193.

［4］ Maureen J，Charron S，Ellen B，et al.GLUT4gene regulation and manipulation〔J〕.Biol Chem，1999，274：3253－3256.

［5］ Graham TE，Kahn BB.Tissue－specific alterations of glucose transport and molecular mechanisms of intertissue communication in obesity and type 2diabetes〔J〕.Horm Metab Res，2007，39（10）：717－721.