CW7213對(duì)自發(fā)性2型糖尿病KKAy小鼠的治療作用*

胡 丹，賀 倩，顏天華

中國(guó)藥科大學(xué)生理教研室，南京 210009

KKAy小鼠是一種毛色基因（Ay）突變型糖尿病小鼠，其發(fā)病是在遺傳易感的基礎(chǔ)上加環(huán)境因素而誘發(fā)，與人類2型糖尿病表現(xiàn)極為相似，是一種理想的人類型糖尿病動(dòng)物模型[1]。在之前的研究中[2]已經(jīng)證實(shí)了CW7213（胰高血糖素樣多肽-1的類似物）對(duì)鏈脲佐菌素（STZ）所致1型糖尿病大鼠的降糖作用，本文是在其基礎(chǔ)上，研究CW7213對(duì)自發(fā)性2型糖尿病KKAy小鼠的治療作用。

1 材 料

1.1 藥品與試劑

CW7213（中國(guó)藥科大學(xué)生物制藥研究室提供，用前以pH 7.0的磷酸鹽緩沖溶液稀釋至所需濃度）；磷酸鹽緩沖溶液（NaCl 8 g、KCl 0.2 g、Na2HPO41.44 g、KH2PO40.24 g，加 800 mL H2O 溶解，以 HCl調(diào)pH至7.0，再加H2O至1000 mL，滅菌后4℃保存?zhèn)溆茫灰葝u素注射液 （Novo Nordisk，批號(hào)：YVG0037，3 mL/支，100 IU·mL-1）。

1.2 動(dòng)物

自發(fā)性2型糖尿病KKAy小鼠，雄性，6～8周，由中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所提供，合格證號(hào)：SCXK（京）2009-0004。自由飲水，自由攝食（飼料采用KKAy小鼠專用高脂高糖飼料，由中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所提供）。

1.3 儀器

血糖儀及配套血糖試紙（德國(guó)羅氏診斷有限公司，型號(hào)：Accu-Chek Active[Model GC]）。

2 方法與結(jié)果[3]

2.1 動(dòng)物的分組和給藥及數(shù)據(jù)處理

將自發(fā)性2型糖尿病KKAy小鼠50只，根據(jù)空白血糖濃度隨機(jī)分為受試藥低、中、高劑量、陽(yáng)性藥和空白對(duì)照5組, 每組10只。受試藥組小鼠分別皮下注射 20、60、120 μg·kg-1劑量 CW7213；陽(yáng)性藥組小鼠皮下注射1.0 IU·kg-1劑量胰島素；空白對(duì)照組小鼠皮下注射等體積的磷酸鹽緩沖液。各組動(dòng)物每天給藥1次，連續(xù)給藥4周。

所有數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，以單因素方差分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，所有數(shù)據(jù)采用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)軟件處理。

2.2 單次給藥對(duì)KKAy小鼠血糖的影響

對(duì)上述各組小鼠分別于首次給藥前（0 h）和首次給藥后1、2、3、4 h對(duì)小鼠進(jìn)行割尾取血，用血糖儀測(cè)定其空腹血糖濃度，并按下式計(jì)算降糖率（%）。每次取血測(cè)定血糖當(dāng)天，在禁食3 h后給藥，并在取血完成后恢復(fù)進(jìn)食。

由表1、表3可見，給自發(fā)性2型糖尿病KKAy小鼠皮下注射1.0 IU·kg-1胰島素1、2、3 h后，其血糖濃度與空白對(duì)照組相比均顯著降低（P＜0.01）。在給藥后1、2、3 h，CW7213高劑量組的血糖濃度與空白對(duì)照組相比均呈極顯著性下降（P＜0.01），中劑量組在首次給藥不同時(shí)間段血糖濃度也明顯下降（P＜0.05，P＜0.01 vs 空白組），且高、中、低給藥組血糖濃度下降呈劑量相關(guān)性。表明CW7213單次給藥能降低KKAy小鼠的血糖。

2.3 連續(xù)給藥對(duì)KKAy小鼠血糖的影響

在給藥1、2、3、4周時(shí)，對(duì)上述各組小鼠分別于給藥1 h后進(jìn)行割尾取血，用血糖儀測(cè)定其血糖濃度，計(jì)算降糖率（%）。

由表2、表3可見，給自發(fā)性2型糖尿病KKAy小鼠皮下注射 1.0 IU·kg-1胰島素 1、2、3、4 周后，其血糖濃度與空白對(duì)照組相比均顯著降低 （P＜0.01）。在給 CW7213 后 1、2、3、4 周，高、中劑量組的血糖濃度與空白對(duì)照組相比均呈顯著性下降 （P＜0.01，P＜0.05），且高、中、低給藥組血糖濃度下降呈劑量相關(guān)性。表明連續(xù)給CW7213可降低KKAy小鼠的血糖水平。

表 2 CW7213 連續(xù)皮下注射對(duì) KKAy小鼠血糖（mmol·L-1）的影響（x±s，n=10）

表 3 CW7213 對(duì) KKAy小鼠的降糖率（%）的影響（x±s，n=10）

2.4 給藥對(duì)KKAy小鼠糖負(fù)荷后血糖的影響

給藥3周后，自發(fā)性2型糖尿病KKAy小鼠停食3 h后給藥，各組小鼠分別于給藥后15 min灌胃給予 2.5 g·kg-1葡萄糖， 并在給葡萄糖后 0、0.5、1、2、3 h時(shí)，對(duì)小鼠進(jìn)行割尾取血，測(cè)定小鼠糖負(fù)荷后的空腹血糖變化。取血完畢，恢復(fù)進(jìn)食。

由表4可見，CW7213高、中劑量給藥組的自發(fā)性2型糖尿病KKAy小鼠在灌胃給予2.5 g·kg-1體重葡萄糖后0.5h、1h后，其血糖濃度與空白對(duì)照組相比，呈劑量相關(guān)性降低且有顯著差異 (P＜0.05，P＜0.01)，這與胰島素組的趨勢(shì)一致。表明CW7213能降低葡萄糖負(fù)荷的KKAy小鼠的空腹血糖濃度。

表 4 CW7213 對(duì) KKAy小鼠糖負(fù)荷后血糖（mmol·L-1）的影響（±s，n=10）

表 4 CW7213 對(duì) KKAy小鼠糖負(fù)荷后血糖（mmol·L-1）的影響（±s，n=10）

注：與空白組相比：*P＜0.05，**P＜0.01

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2.5 給藥對(duì)KKAy小鼠血清胰島素、甘油三酯及總膽固醇濃度的影響

末次給藥后1 h，小鼠斷頭取血，測(cè)定血清甘油三酯（TG）、總膽固醇濃度（TC），并用放射免疫法測(cè)定血清胰島素（INS）濃度。

由表5可見，CW7213高、中劑量和胰島素組的自發(fā)性2型糖尿病KKAy小鼠在連續(xù)給藥4周后，其血清胰島素濃度與空白對(duì)照組相比，均顯著增加（P＜0.05，P＜0.01），同時(shí)高、中劑量給藥組小鼠的血清甘油三酯濃度也呈劑量相關(guān)性降低 （P＜0.05，P＜0.01）；但不管是CW7213還是胰島素，對(duì)小鼠血清總膽固醇濃度都未見明顯影響（P＞0.05）。

表 5 CW7213連續(xù)給藥 4周對(duì) KKAy小鼠 INS、TG和 TC的影響（±s，n=10）

表 5 CW7213連續(xù)給藥 4周對(duì) KKAy小鼠 INS、TG和 TC的影響（±s，n=10）

注：與空白組相比：*P＜0.05，**P＜0.01

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3 討 論

在糖尿病患者中，2型糖尿病者占90%以上。它是一種多基因遺傳性疾病，以胰島素抵抗為主，伴胰島素分泌不足。一般認(rèn)為，它的發(fā)生是多源性的，是環(huán)境因素和遺傳因素共同作用的結(jié)果。目前，在降糖藥的研究中，常選用的自發(fā)性2型糖尿病的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型主要有NOD小鼠、ob/ob小鼠、db/db小鼠、KKAy小鼠、BB大鼠和fa/fa大鼠等[4]。由于KKAy小鼠具有與人類2型糖尿病極其相似的特征，故本實(shí)驗(yàn)以它為模型，研究CW7213對(duì)其的治療作用。

從本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可知，對(duì)KKAy小鼠單次或連續(xù)皮下注射給藥均可劑量相關(guān)地降低空腹血糖濃度，最顯著時(shí)降糖率可達(dá)37%。除此，CW7213還可明顯抑制小鼠葡萄糖負(fù)荷后的血糖升高，結(jié)合之前的研究[2]，再次證實(shí)了CW7213的降糖作用。研究還發(fā)現(xiàn)，CW7213可顯著增加KKAy小鼠的血清胰島素水平，表明它的降糖作用可能是通過促進(jìn)胰島素分泌來實(shí)現(xiàn)的。盡管2型糖尿病患者因胰島素抵抗，胰島素敏感性下降使得血中胰島素增高以制衡其胰島素抵抗，但相對(duì)病人的高血糖而言，胰島素分泌仍是相對(duì)不足的。

有文獻(xiàn)報(bào)道[5]，高水平的甘油三酯可通過糖/脂肪酸循環(huán)、胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等多個(gè)不同途徑來抑制或降低胰島素的敏感性，而導(dǎo)致了胰島素抵抗的發(fā)生。從本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果可知，CW7213能降低血中甘油三酯，這可能與其改善胰島素抵抗有關(guān)。此外，臨床上2型糖尿病患者除有糖代謝紊亂外，通常還有脂質(zhì)代謝異常，這是引發(fā)糖尿病重要并發(fā)癥——?jiǎng)用}粥樣硬化的主要原因之一。研究結(jié)果表明CW7213在降低血糖的同時(shí)，還能夠降低血清甘油三酯、改善脂質(zhì)代謝， 提示CW7213可能對(duì)因血脂過高所導(dǎo)致的糖尿病的各種并發(fā)癥有治療作用，這有待進(jìn)一步研究。

需要說明的是，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，連續(xù)給藥時(shí)KKAy小鼠的血糖反而高于單次給藥時(shí)的血糖，這是由小鼠的生理特性決定的。KKAy小鼠的血糖在12周齡時(shí)達(dá)到最高值并逐漸降低，之前體重和血糖會(huì)不斷上升[6]，且在12周齡時(shí)會(huì)出現(xiàn)早期的糖尿病腎病癥狀[7]，可能對(duì)降糖藥的研究產(chǎn)生干擾，故一般考察藥物的降糖效應(yīng)時(shí)是用8～12周齡的KKAy小鼠，加上實(shí)驗(yàn)前的適應(yīng)喂養(yǎng)時(shí)間和4周的給藥時(shí)間，所以選擇了6～8周齡的KKAy小鼠。

綜上，CW7213單次和連續(xù)給藥均可降低KKAy小鼠的空腹血糖濃度，并抑制糖負(fù)荷后的血糖升高，增加血清胰島素，降低甘油三酯，表明其對(duì)KKAy小鼠有明顯的治療作用。

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