DPP-4抑制劑對糖耐量異常大鼠血糖的調節

王丹萍 韓 坤

DPP-4抑制劑對糖耐量異常大鼠血糖的調節

王丹萍 韓 坤

目的 觀察DPP-4抑制劑用于糖耐量異常的大鼠是否可以逆轉糖耐量受損的狀況。方法 構建糖耐量異常大鼠模型，在此基礎上通過測定糖耐量實驗前后葡萄糖濃度和胰島素水平來觀察磷酸西格列汀、阿格列汀對糖耐量異常大鼠血糖及胰島素分泌的調節。結果 西格列汀組和阿格列汀組與IGT組空腹血糖和空腹胰島素水平相比，差異無統計學意義;糖負荷2h后西格列汀組和阿格列汀組葡萄糖濃度低于IGT組，胰島素水平高于IGT組，差異有統計學意義（P<0.05）;西格列汀組和阿格列汀組與對照組相比無論是葡萄糖濃度還是胰島素水平，差異均無統計學意義。同時西格列汀組和阿格列汀組相比,差異無統計學意義。結論 磷酸西格列汀和阿格列汀均可改善糖耐量異常狀態，同時促進糖耐量異常狀態下胰島功能的恢復。并無明顯低血糖出現。

糖耐量異常；DPP-4抑制劑；磷酸西格列汀；阿格列汀

迄今為止，糖尿病的病因以及發病機理尚未完全闡明，糖尿病及其并發癥的預防與治療仍是亟待解決的問題。糖耐量異常(IGT)是糖尿病發生、發展的中間過程，同時也是發生糖尿病和心血管疾病的高危因素。早期通過正確的干預和治療會使胰島B細胞部分可逆。因此，在糖耐量異常階段進行干預是防治糖尿病及心血管疾病的一個重要環節，目前已受到人們的高度重視。

近年來，研究發現DPP-4抑制劑可以通過抑制DPP-4活性，進而促進β細胞再生，抑制β細胞凋亡，DPP-4因此成為治療2型糖尿病新的靶點[1]，其中西格列汀、沙格列汀、利格列汀、維格列汀及阿格列汀已在中國上市并投入使用[2-5]。那么，將DPP-4抑制劑用于糖尿病前期的患者是否可以逆轉糖耐量受損的狀況和預防2型糖尿病的發生？相關研究尚未見報道。也是我們設計本實驗的創新之處及研究目的。

1 材料與方法

1.1 動物、試劑與儀器 新生雄性Wistar大鼠(鄭州大學實驗動物中心)。鏈脲佐菌素(STZ，Sigma公司，美國。臨用時以0.11mol/L pH4.5枸櫞酸鈉緩沖液配成20%的溶液)。ONETOUCH血糖測定儀(強生中國有限公司)。胰島素放射免疫測定試劑盒(中國原子能科學研究院胰島素研究所)。磷酸西格列汀（默沙東制藥有限公司），阿格列汀（武田和賽諾菲中國公司）。

1.2 實驗方法

1.2.1 40只新生雄性Wistar大鼠(＜24h)，隨機抽取10只作為正常對照組，其余30只一次性腹腔注射(ip.)鏈脲佐菌素STZ 80mg/kg，對照組等量的0.1mmol/L的檸檬酸緩沖液，正常飼料喂養至10周后，尾靜脈采血，用血糖儀測定空腹血糖及血清胰島素水平，10min后1.11mmol/L葡萄糖溶液2g/kg腹腔注射，以同樣的方法測定注射葡萄糖溶液后2h血清葡萄糖濃度及血清胰島素水平，確定糖耐量異常大鼠模型成立。

1.2.2 在此基礎上，仍用上述對照組做對照，上述造模成功的30只糖耐量異常大鼠再隨機均分為糖耐量異常模型組(IGT組)、磷酸西格列汀組（A組）、阿格列汀組，各10只，后2組給予相應藥物10mg/(kg·d)灌胃，糖耐量異常模型組等量生理鹽水灌胃。作用12周，尾靜脈采血，用血糖儀測定空腹血糖及血清胰島素水平，10min后以1.11mmol/L葡萄糖溶液2g/kg腹腔注射，以同樣的方法測定注射葡萄糖溶液后2h葡萄糖濃度及血清胰島素水平。觀察不同組糖耐量異常大鼠血糖及血清胰島素水平，來判斷DPP-4抑制劑用于糖耐量異常的大鼠是否可以逆轉糖耐量受損的狀況，并評估不同藥物作用效果的區別。

1.3 統計學方法 采用統計軟件SPSS17.0行統計學分析，計量數值用“x±s”表示。多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用Q檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 IGT組空腹血糖和空腹胰島素水平與對照組相比，差異無統計學意義，糖負荷后2h血糖較對照組顯著升高，差異有統計學意義（P<0.05），提示糖耐量模型造模成功，糖負荷2h后胰島素水平低于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表1、表2。

表1 糖耐量實驗血糖水平（x±s，mmol/L）

表2 糖耐量實驗血清胰島素水平（x±s，miu/L）

2.2 西格列汀組和阿格列汀組與IGT組空腹血糖和空腹胰島素水平相比，差異無統計學意義，糖負荷2h后上述西格列汀組和阿格列汀組葡萄糖濃度低于IGT組，胰島素水平高于IGT組，差異有統計學意義（P<0.05），西格列汀組和阿格列汀組與對照組相比無論是葡萄糖濃度還是胰島素水平，差異均無統計學意義。同時西格列汀組和阿格列汀組相比，差異無統計學意義。見表3、表4。

表3 DPP-4抑制劑對糖耐量異常血糖水平的影響（x±s，mmol/L）

表4 DPP-4抑制劑對糖耐量異常血清胰島素水平的影響（x±s，miu/L）

3 討論

在生理的狀態下，胰島B細胞是以一種葡萄糖依賴性的方式分泌胰島素，在2型糖尿病發病早期胰島B細胞功能受損已經存在，病情的發展往往伴隨有胰島B細胞功能的進一步惡化[6]。但是，胰島B細胞的衰亡在早期通過正確的治療干預，部分是可逆的。因此，在糖耐量異常階段進行干預，作為防治糖尿病的重要環節，已受到大家的高度重視。

實驗結果顯示，作用12周后，糖負荷后2h磷酸西格列汀組及阿格列汀組較IGT組血糖顯著下降（P<0.05），與對照組相比，差異無統計學意義，血清胰島素水平較IGT組顯著上升（P<0.05），與對照組相比，差異無統計學意義，提示磷酸西格列汀和阿格列汀組均可改善糖耐量異常狀態，同時促進糖耐量異常狀態下胰島功能的恢復。與Mu J[7]的研究中DPP-4抑制劑維格列汀可以通過增強胰島B細胞復制和減少凋亡來增加新生小鼠的胰島B細胞數量以及Hermansen K[8]的研究西格列汀和維格列汀都被認為可以對胰島B細胞功能起到保護作用的研究結果是相符的。

同時，在上述動物模型的實驗中，磷酸西格列汀組與阿格列汀組相比，無論是在血糖下降還是血清胰島素水平的上升中，差異均無統計學意義，提示兩者均在改善糖耐量異常的血糖及促進胰島功能的恢復中發揮了積極的作用，長期的DPP-4抑制劑治療，可以增加胰腺B細胞的數量，并且保護其分泌胰島素的功能。但是，在用藥過程中也有報道指出：西格列汀可引起嚴重的過敏反應以及出血性或者壞死性胰腺炎[9]，肝病患者在使用維格列汀及腎病患者在使用阿格列汀、沙格列汀及西格列汀時可能需要劑量調整[10-11]，那么，尚未納入本次實驗的另外幾種DPP-4抑制劑，如沙格列汀、利格列汀、維格列汀，如果用于上述實驗作用效果是否有統計學差異或者在長期用藥的過程中適應證或者不良反應之間的差異有待進一步研究。并可通過免疫組化或者分子生物學進一步明確DPP-4抑制劑在糖耐量異常大鼠作用效果的分子機制。可作為我們下一步研究的內容。

總之，本實驗證實了磷酸西格列汀及阿格列汀在糖耐量異常的大鼠模型中均可改善糖耐量異常狀態并起到積極的促進胰島功能恢復的作用，并且無明顯低血糖出現，如條件許可，可考慮小規模臨床上應用于糖耐量異常、無明顯用藥禁忌證的人群，穩定患者的血糖，促進患者胰島細胞的恢復，減少糖耐量異常進展為真正糖尿病的人數。在糖尿病的防治中有重要意義。

[1] Dhillon S.Sitagliptin:a review of its use in the management of type 2 diabetes mellitus[J].Drugs，2010，70(4):489-512.

[2] Keating GM.Vildagliptin:a review of its use in type 2 diabetes mellitus[J].Drugs，2010，70(16):2089-2112.

[3] Kania DS，Gonzalvo JD，Weber ZA.Saxagliptin:a clinical review inthe treatment of type 2 diabetes mellitus[J].Clin Ther，2011，33(8):1005-1022.

[4] Scott LJ.Linagliptin:in type 2 diabetes mellitus[J].Drugs，2011，71(5):611-624.

[5] Scott LJ.Alogliptin:a review of its use in the management of type 2 di-abetes mellitus[J].Drugs，2010，70(15):2051-2072.

[6] Yoon KH,Ko SH,Cho JH,et al.Selective beta-celll bss and alphacell expansion inpatients with type2 diabetes mellitus in Korea[J].JClin Endocrino lMetab,2003,88(5):2300-2308.

[7] Mu J,Petrov A,Eierm ann GJ,et al.Inhibition of DPP-4 with sitag lip tin improves glycemic control and restoresisletcellm assand function in a rodent odel of type 2 diabetes[J].EurJPharmac ol,2009,623(1-3):148-154.

[8] Hermansen K,Kipnes M,Luo E,et al.Efficacy and safety of the dipeptidylpeptidase-4 inhibitor,sitagliptin,inpatients with type2 diabetes mellitus inadequately controlled on glimepiridealone or on glimepiride and metformin[J].DiabetesObesMetab,2007,9(5):733-745.

[9] Mistry GC,Maes AL,Lasseter KC,et al.Effect of sitagliptin,a dipeptidy1 peptidase-4 inhibitor,on blood pressure in nondiabetic patients with mild to moderate hypertension[J].J Clin Pharmacol,2008,48(5):592-598.

[10] Fura A,Khanna A,Vyas V,et al.Pharmacokinetics of the dipeptidy1 peptidase-4 inhibitor saxagliptin in rats,dogs,monkeys and clinical projections[J].Drug Metab Dispos,2009,37(6):1164-1171.

[11] Karim A,Fleck P,Hetman L,et al.Single-dose pharmacokinetics of the dipeptidy1 peptidase-4 inhibitor alogliptin in subjects with renal impairment[J].Diabetes,2008,57:538.

Objective To observe the DPP 4 inhibitors for abnormal glucose tolerance of impaired glucose tolerance in rats. Methods Build the rat model of abnormal glucose tolerance, and on this basis, through the determination of glucose tolerance of glucose and insulin levels before and after the experiment, to observe Sitagliptin; Alogliptin of glucose tolerance abnormal regulation of blood glucose and insulin secretion in rats. Results Sitagliptin and Alogliptin compared with IGT group of fasting plasma glucose and fasting insulin level has no statistical signifi cance, Sitagliptin and Alogliptin with glucose concentrations below the IGT group, insulin levels higher than the IGT group on Glucose tolerance experiment 2 h, the difference was statistically signifi cant (P<0.05)； Sitagliptin and Alogliptin group compared with control group both glucose and insulin levels, there were no statistically signifi cant difference. And Sitagliptin and Alogliptin group has no statistically signifi cant difference. Conclusion Sitagliptin and Alogliptin can improve the glucose tolerance abnormal state, promote the recovery of islet function under the abnormal glucose tolerance, at the same time,there is no obvious hypoglycemic.

Abnormal glucose tolerance; DPP 4 inhibitors; Sitagliptin; Alogliptin

10.3969/j.issn.1009-4393.2016.7.002

河南 462000 漯河市中心醫院內分泌科 （王丹萍） 漯河醫學高等專科學校生理教研室 （韓坤）