吡格列酮配合生活干预对SHR大鼠降压及主动脉壁的保护作用

　　　　 作者：陈海燕 李杰 王威 孔俭 靳淇 王赞

【摘要】 　　目的 观察胰岛素增敏剂吡格列酮（PIO）配合生活干预对自发性高血压大鼠（SHR）的降压、降糖、调脂作用，以及对主动脉壁的保护作用。方法 SHR大鼠45只，随机分为4组：对照组，PIO组，生活干预组，PIO+生活干预组。药物添加到大鼠饮水中，生活干预为每日减少投食量并游泳6～15 min，实验周期为12 w。采用尾动脉血压间接测量法定期测血压，并采用生化分析仪测定血糖，血脂。采用光镜方法观察各组大鼠主动脉壁形态学变化情况。结果 PIO有良好的降压、降糖、调脂作用，PIO配合生活干预的降压、降糖、降脂效果更佳，血管保护作用最强。结论 PIO及配合生活干预具有良好的降低SHR大鼠血压及血管保护作用，生活干预可作为纠正IR的方法之一应用到高血压的治疗当中。

【关键词】 胰岛素抵抗；生活干预；主动脉壁

　　【Abstract】 Objective To evaluate the effects of insulin sensilizer (Pioglitazone PIO) combination with life style intervention on blood pressure and glucose and lipid in spontaneously hypertensive rats(SHRs)， analyze the protective effect of aorta. Methods Forty five SHRs were randomly assigned to SHR control，PIO，life style intervention and PIO combination with life style intervention groups， using reducing the rat food and swimming (6～15 min/d) as life style intervention for 12 w. Results PIO had satisfactory effects on blood pressure，glucose and lipid， PIO combine with life style intervention had better protective of aorta. Conclusions PIO combination with life style intervention have satisfactory effects on blood pressure and the aorta，life style intervention could be a good method as rectifying IR on depressurization.
　　
　　【Key words】 Insulin resistance；Life style；Aorta wall

　　原发性高血压的发生发展与胰岛素抵抗（IR）密切相关，通过纠正IR可以达到良好的降压作用和血管保护作用〔1〕。随着生活方式与高血压关系的明确，利用生活干预纠正IR为高血压的治疗提供了一条新的途径。本研究通过观察吡格列酮（PIO）及配合生活干预对自发性高血压大鼠（SHR）的血压及血糖、血脂的影响，探讨上述降压措施对血管保护的机制。

　　1 材料与方法

　　1.1 实验动物

　　SHR大鼠45只，雄性，购自北京维通利华公司，鼠龄6～7 w，体重120～160 g，分为4～6只/笼饲养，室温20℃～24℃，控制昼夜光照，避免过多噪声及其他干扰。观察期为1 w，实验期为12 w。

　　1.2 分组及给药方法

　　全部大鼠观察饲养1 w适应环境，随机分为4组，①对照组(n=9)，给予鼠粮及清水。②PIO组(n=15)，PIO（批号：h30050200，厂家：日本武田药品工业株式会社）加入饮水中，浓度45 mg/L。③PIO+生活干预组(n=11)，PIO加入饮水中，浓度45 mg/L，同时给予生活干预，即饮食控制并游泳。④生活干预组(n=10)，只给予生活干预。

　　1.3 生活干预方法

　　①饮食控制：每周测量1次对照组大鼠24 h进食量，计算平均进食量；有生活干预的两组每日清晨给予对照组鼠粮的90%。实验开始后，对照组及PIO组大鼠不限制鼠粮，对照组第1周平均每日每只18 g，第12周时达到22 g，PIO配合生活干预 及单纯生活干预组第1周平均每日每只投放16.2 g，到第12周时为19.8 g(每周动态变化，给予对照组的90%)，②游泳方法：有生活干预的两组每日均在相同条件下进行游泳练习，以大鼠漂浮水面不动并出现头部下沉为停止信号，第1周游泳坚持时间为6～8 min，到第12周时可坚持到15 min左右。水温28℃～30℃，水深50 cm。

　　1.4 血压测量方法

　　采用北京中日友好医院生产的RBT1型大鼠血压测定仪。间接测量鼠尾血压，每2周对各组大鼠血压测量1次，具体测量方法参照文献〔2〕。

　　1.5 血样采集及检测

　　在实验结束时，将大鼠双侧眼球摘除，收集血样，在10 min内以3 000 r/min，离心5 min，取血清采用Beckman700全自动生化分析仪即刻行血糖及血脂检测。

　　1.6 光镜标本制作

　　取主动脉标本固定于10%中性甲醛缓冲液内，经乙醇充分脱水后，二甲苯透明，石蜡包埋，制成5 μm厚的切片保存。苏木素伊红（HE）染色。在200倍光镜下观察动脉粥样硬化病变的组织学形态。

　　1.7 统计学方法

　　应用SPSS13.0统计软件处理数据，计量结果以x±s表示，采用方差分析。

　　2 结果

　　2.1 大鼠一般情况

　　实验前期，各组大鼠饮食活动正常，收缩期血压110～125〔平均(114.96±1.99)〕mmHg，实验期间大鼠无意外死亡。

　　2.2 血压情况

　　实验过程中各组大鼠血压均开始升高，升高幅度不同，以对照组升高最快，1～6 w为快速上升期，6～12 w进入缓慢上升期。PIO组及PIO+生活干预组在实验开始的1～6 w上升缓慢，以后进入平台期。实验6～12 w时PIO+生活干预组与对照组相比血压下降非常明显(P＜0.01)，PIO组及生活干预组血压亦有明显下降，与对照组相比差异有统计学意义(P＜0.05)，但降压幅度小于PIO+生活干预组。见表1。表1 各组大鼠不同时间血压测定结果(略)

　　2.3 血糖及血脂情况

　　各组血糖血脂变化。见表2。表2 各组大鼠血糖、血脂结果(x±s)

　　2.4 各组大鼠光镜检查结果

　　对照组大鼠主动脉壁明显增厚，平滑肌排列紊乱和增生现象明显，胶原纤维沉着增多，主动脉内膜内皮下可见大量泡沫细胞积聚；PIO组及生活干预组光镜下主动脉壁也有不同程度增厚，可见内膜、中膜和外膜三层结构，中膜和外膜结构无明显异常，内膜的内皮下可见少量泡沫细胞积聚；PIO+生活干预组主动脉壁无明显增厚，内膜、中膜和外膜结构完整，弹力纤维和平滑肌排列规整，未见胶原纤维沉着，内膜的内皮下少见泡沫细胞积聚。见图1。

　　3 讨论
　　
　　JNCⅥ（美国预防、检测、评价和治疗高血压全国联合委员会第六次报告）中提出：生活干预可以控制IR的发展进程，与IR有关的不良生活方式及习惯包括高盐高脂饮食、中度以上饮酒、吸烟、工作紧张程度、缺乏体育运动及超重等，这些均可作为高血压发病及加重的危险因素。近年来多项研究表明原发性高血压人群约60%伴随IR〔2，3〕，实验应用的SHR与人类原发性高血压的发病机制和病理生理改变十分接近，是研究人类高血压发病机制和筛选抗高血压药物十分理想的动物模型，因此SHR大鼠在血压升高时也伴随着IR发生。随着生活方式与高血压关系的明确，利用生活干预纠正IR为高血压治疗提供了一条新的途径，目前已有实验研究证实有氧运动可减少高血压患者的交感神经活性〔4〕，并可以增加胰岛素敏感性〔5〕。
　　
　　PIO等噻唑烷二酮类药物（TZDs），为高选择性的过氧化物酶增殖体激活受体（PPARγ）激动剂，可通过激活脂肪、骨骼肌和肝脏等组织的PPARγ核受体，促使葡萄糖转运蛋白4（GluT4）的基因表达，GluT4合成和转运增加，从而增加胰岛素生物效率，促进外周组织对葡萄糖的利用，促进脂肪组织中脂质、脂肪酸的利用，减少肌肉组织对游离脂肪酸的摄取，纠正IR和高胰岛素血症从而改善糖尿病及高血压患者血糖、血脂紊乱，同时抑制肾小管上皮功能，减少钠水重吸收，缓解血管平滑肌痉挛及心肌过度收缩，使交感神经末梢递质释放量下降，产生降压作用〔1，6〕。在保证基础代谢需要后，由于控制了能量的摄入并且利用有氧运动的方式促使多余能量消耗，减少脂肪积累，动员脂肪酸利用，干预控制体重增长，从而起到了辅助降压、降糖、降脂作用，与胰岛素增敏剂具有协同作用〔7〕。
　　
　　本研究光镜重点评价主动脉壁平滑肌和纤维组织增生情况。观察中发现对照组大鼠主动脉壁平滑肌排列紊乱和增生现象，以及纤维组织增生的趋势，主动脉内膜内皮下可见大量泡沫细胞积聚，出现动脉粥样硬化征象；PIO组及生活干预组上述改变有所减轻，而PIO+生活干预组的上述动脉硬化改变得到明显的减轻或控制。
　　
　　已有研究证实TZDs可以促进骨髓干细胞向血管内皮细胞转化，而抑制骨髓干细胞向平滑肌细胞转化，对全身多数动脉的血管平滑肌增殖均有抑制作用〔8〕，TZDs对血管平滑肌的这些作用突显了其对高血压和动脉粥样硬化所致的病理形态学异常改变的潜在治疗意义。血管内皮功能的维持需要适当水平的胰岛素，在IR状态下，一氧化氮合酶（eNOS）活性下降，而内皮素1（ET1）合成酶活性增加。造成血管内皮损伤，肾素血管紧张素醛固酮系统（RAAS）与高血压血管内皮损伤、血管重构、靶器官损伤关系密不可分，RAAS通过血管紧张素Ⅱ1型受体（AT1）在SHR血管壁细胞的表达，损伤血管内皮功能，启动和促进动脉粥样硬化病理改变。血管紧张素Ⅱ灌注的大鼠血压明显增高，并呈现血管重构方面的形态学改变和IR，经应用TZDs使IR得到纠正，增加eNOS活性、降低ET1从而抑制致动脉硬化的氧化应激作用，伴有血压降低和血管重构形态方面的改善，已有国内外学者在不同大鼠模型应用TZDs并发现其血管内皮保护作用，认为此药物是通过AT1、磷酸肌醇3激酶(PI3K)、肿瘤坏死因子α（TNFα）等途径发挥降压、保护血管内皮和防止血管重构的作用，并认为对AT1的作用至关重要〔9，10〕，Cowan等〔8〕在冠心病人群的研究中同样证实TZDs保护血管内皮功能的作用。

参考文献

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　　6 Asakawa M，Nagai T，Nagai T，et al.Peroxisome proliferatoractivated receptor gamma plays a critical role in inhibition of cardiac hypertrophy in vitro and in vivo〔J〕.Circulation，2002;105(10):12406.

　　7 Mann JI.Can dietary intervention produce longterm reduction in insulin resistance〔J〕？Br J Nutr，2000;83(1):16972.

　　8 孔俭，姜宏宇，荣爱红.罗格列酮对高血压大鼠主动脉壁保护作用的形态学研究〔J〕.中国老年学杂志，2005;25（4）:4168.

　　9 Schiffrin EL，Amiri F，Benkirane K，et al.Peroxisome proliferatoractivated receptors:vascular and cardiac effects in hypertension〔J〕. Hypertension，2003;42(4):6648.

　　10 陈海燕，李杰，梁虹霞，等.罗格列酮对SHR大鼠降压作用和靶器官保护机制研究〔J〕.中国老年学杂志，2007；27（20）：19703.