二甲双胍对自发性高血压大白鼠靶器官病变的影响
作者：张守荣 顾依群 高冠起 刘键 尹传贵 刘良福
单位：张守荣(心内科山东省临沂市人民医院 276003 )；顾依群(病理科，山东省临沂市人民医院 276003 )
关键词：自发性高血压大白鼠；二甲双胍；靶器官
高血压杂志000222
摘要 目的: 观察二甲双胍对白发性高血压大白鼠(SHR) 靶器官病变的影响。
方法:取27只6个月龄的SHR，随机分三组：实验组10只，给予卡托普利加二甲双胍;对照组10只，用卡托普利；模型组7只，同样饲料喂养，不加任何药物。3个月后处死，分别观察心脏及主动脉，肾脏的病变。
结果:实验组SHR的冠状动脉及心肌细胞接近正常， 肾脏病变较对照组和模型组明显减轻。
, http://www.100md.com
结论: 二甲双胍在改善高血压病高胰岛素血症的过程中，也减轻了SHR 靶器官损害的程度。
中图分类号：R544.1;R36;R977 文献标识码：A 文章编号：1006-2866(2000)06-0155-02
Effect of Metformin on the Target Organ Damage of Spontaneous
Hypertension Rats
ZHANG Shou-rongLlU jian YIN CHuan-gui LIU Liang-fu
(CardiologyPeople Hospital of Linyi
, 百拇医药 municipality,Shandong Province 276003,China)
GU Yi-qun
(Department of EndocrinePeople Hospital
of Linyi municipality,Shandong Province 276003,China)
GAO Guan-qi
(Department of Pathology，People Hospital of Linyi municipality,Shandong Province 276003,China)
ABSTRACT Objective：To detect the effect of metformin on the target organ damage of spontaneous hypertension rats(SHR).
, 百拇医药
Methods:SHRs(n=27) 6 months old were randomly divided into three groups:the treatment groups(n=10) treated with captopril and metformin. the control group of 10 rats treated with captopril and the model group of 7 rats without any drugs. After 3 months, all the rats were killed, to investigate the damage of kidney,heart and aorta.
Results: The coronary artery and myocardial cells of the treatment group were almost normal. The kidney damage were less severe than that of the control group and the model group.
, 百拇医药
Conclusion:Metformin may ameliorate the target organ damage of SHR.
Key Words:SHR; Metformin; target organ
最近的临床研究发现，二甲双胍可以明显改善高血压病患者的高胰岛素血症[1]。 在高血压病的发生和发展中，尤其在高血压病靶器官损害方面，胰岛素抵抗(IR)和高胰岛素血症(HIS)起重要作用[2]。本研究旨在观察在降压的同时给予二甲双胍对于自发性高血压大鼠(SHR) 靶器官病变的影响。
对象与方法
1 对象和分组：取6个月龄的SHR 27只，体重175～225 g。随机分为三组。实验组10只，对照组10只，模型组7只。由上海高血压研究所提供。
, 百拇医药
2 给药方法：实验组SHR饮含40 mg/kg 卡托普利和含30 mg/kg二甲双胍的自来水；对照组饮含40 mg/kg卡托普利的自来水；模型组饮不加任何药物的自来水。三组动物均在同样条件下，用同样饲料喂养。12周后处死。
3 血压测量，每2周用意大利LE5002 Storage pressure meter测量大鼠血压，测压前大鼠40℃预热10分钟。
4 组织标本处理：实验动物常规断头处死， 取肾脏、心脏及主动脉。经肉眼观察和测量后，标本以福尔马林固定。用HE、VG染色和SMA免疫组化染色。每张切片至少观察10个高倍视野。观察内容包括：(1)肾小球及入球小动脉， 肾间质动脉；(2)心脏组织和冠状动脉壁增厚的情况。 又用电脑辅助图象分析仪(IBAS,德国) 对肾小球入球小动脉管壁的面积和厚度进行测量分析。
5 统计学处理：数据以均值±标准差(
±s)表示，两组比数用t检验，三组则进行方差分析。
, 百拇医药
结果
1 实验组与对照组SHR用药后血压均有明显下降。2 月后加用二甲双胍的实验组血压下降幅度大于单用卡托普利的对照组(P<0.05)，见表 1。2 肾脏组织形态学改变:高倍镜下观察发现模型组肾小球缺血性萎缩明显，入球小动脉易见，间质小动脉较多，近曲小管变性，管型多，肾间质变性纤维化显著，说明模型成功。实验组肾小球缺血性萎缩少见，入球小动脉难见，间质小动脉少，管型明显减少。对照组介入二者之间。
图1 a：SHR模型组×100,HE染色肾小球萎缩,b:SHR对照组(卡)×100.HE染色,肾小球轻度萎缩;c:SHR实验组(卡+双)×100.HE染色肾小球无萎缩.
图2 a：SHR模型组×100,HE染色肾小球入球小动脉多(3个),b:SHR对照组(卡)×100.HE染色,肾小球入球小动脉少(1个);c:SHR实验组(卡+双)×100.HE染色,肾小球入球小动脉难见.
, 百拇医药
图3 a：SHR模型组×200,HE染色肾小球入球小管腔很小,b:SHR对照组(卡)×200.HE染色肾小球入球小A管腔中等大;c:SHR实验组(卡+双)200×HE染色,肾小球入球小A管腔较大
图4 a：SHR模型组×100,HE染色,肾小管内蛋白管型多;,b:SHR对照组(卡)×100.HE染色,肾小和内蛋白管型较少;c:SHR实验组(卡+双)×100.HE染色,肾小管内无蛋白管型
表 1 卡托普利与卡托普利+二甲双胍对SHR血压的影响
卡托普利
卡十双胍
Before(mmHg)
, 百拇医药 248±12
248±13
2 w after
241±10
241±16
4 w after
228±13
227±7
6 w after
233±8
232±14
8 w after
, 百拇医药
231±9
229±11
10 w after
232±6
226±8*
12 w after
233±6
226±8*
*：P<0.05
电脑附助图象分析：肾小球入球小动脉管壁截面面积：模型组961.33±480.79 μm2；对照组978.08±489.04 μm2；实验组639.15±319.58 μm2。实验组明显小于对照组。 肾小球入球小动脉平均厚度；模型组15.82±3.66 μm；对照组10.78±4.2 4 μm；实验组7.74±1.95 μm。实验组明显小于对照组。提示加用二甲双胍可明显减轻SHR的肾脏损害。
, 百拇医药
3 心脏及冠状动脉病理改变：模型组心脏细胞嗜酸性变明显，冠状动脉壁增厚。而实验组心肌和冠状动脉接近正常。
图5 a：SHR模型组×100,HE染色,冠状A壁厚腔小,b:SHR对照组(卡)×100.HE染色,冠状A壁中度厚,管腔中等大;c:SHR实验组(卡+双)×100.HE染色,完状A壁薄,管腔大
讨论
1988年Rewon首先提出胰岛素抵抗综合征(又称x综合征)的概念[3]，引起世界范围的大讨论。根据流行病学研究，认为高胰岛素血症可能是心血管病的独立危险因子，直接促进血管壁的生长和动脉粥样硬化的形成[4]。Shen等通过实验发现，高血压患者不管是否经过治疗，血浆胰岛素和葡萄糖水平对糖负荷的反应明显升高，存在胰岛素抵抗、高胰岛素血症和高甘油三脂血症[5]，伴有肥胖者更高[ 6 ]。Faikner等发现胰岛素抵抗在高血压的早期就已存在[7]。从临床研究分析，对高血压病长期而有效的降压治疗，能使脑卒中的发生减少33%～60%，但心脏事件的减少未达预期值，特别是高血压引起的肾功衰竭仍在逐年上升，80年代后每年递增8%。由此可知，高血压慢性并发症的发生，除与血液动力学有关外，还有遗传及代谢方面的复杂关系。胰岛素是机体调节糖，脂肪和蛋白质代谢的激素，而胰岛素抵抗又是高血压病发生和发展的重要环节[8]。本研究的结果显示：服用卡托普利降压的同时给予二甲双胍的实验组SHR，2个月后，血压下降幅度大于单用卡托普利的对照组(P<0.05)，且3个月处死后病理观察发现， 实验组心脏及冠状动脉接近正常，尤其肾脏的损害明显轻于未做任何治疗的模型组和单纯降压的对照组。据文献报道， SHR也存在高胰岛素血症[9]。一些研究表明， 高血压的胰岛素抵抗主要发生在肌肉，脂肪，肾脏[10,11]。因此， 对于本实验结果的解释是：二甲双胍有效地提高了SHR 的胰岛素敏感性，干预了促进动脉粥样硬化的有关代谢因素，并在降低高胰岛素血症的过程中协助改善血液动力学，从而减轻SHR的心肾等靶器官损害。由于肾脏具有两级毛细血管网，对肾血流量有着很强的自我调节能力，当肾灌注压波动在80～180 mmHg 范围内时，肾总血流量和肾小球毛细血管压力变化不大。所以单纯的降压治疗，难以缓解肾脏的负担。高血压病的肾脏损害原因中，高胰岛素血症所起的作用可能比较大，这也许是加用二甲双胍后，肾脏病变明显减轻的机理之一。尽管本实验的结果令人鼓舞，但毕竟观察时间短，样本量较少，影响高血压病的客观因素多，仍有若干问题需要继续探索。
, 百拇医药
(本实验的动物喂养由上海高血压研究所实施， 病理切片观察，承蒙北京医科大学病理室协助，特此致谢)。
(编者按：此文很不错，可惜没有单独的二甲双胍组。可鼓励作者再做一些机制的研究，如观察用药后的胰岛素敏感性的变化，包括空腹血糖、胰岛素、C肽，组织的NOS等。)
参考文献
[1] 张守荣，高冠起，刘键，等.二甲双胍对高血压病患者高胰岛素血症的治疗观察[J].高血压杂志 1999，7(2):110.
[2] Reaven Gm, LitheII H. Hypertension and associated metabolic abnormalities, the role of iusulin resistance and the sympatho-adrenal system[J].New Eng Med 1996，334:374.
, 百拇医药
[3] Reaven GM. Role of iusulin resistance in human disease[J].Diabetes 1988，37:1595.
[4] 余振球，等主编. 实用高血压学[M].北京，科学技术出版社 1993:91.
[5]shen.DC.et aI. Resistance to insulinstimulated glucose uptake in patients within hypertension[J].JClin Endocrino Metab1988，65:580.
[6] Manolio TA, et al. Correlated of fasting iusulin levels in young adults:the CARDIA Study[J] J Clin Epidemiol.1991，44:571.
, 百拇医药
[7] Falkner,B.et al.lnsulin resistance in young black men[J].Hypertension 1990，113:909.
[8] Anderson EA,MarK AL.The vasodilator action of iusulin: implications far the insulin hypothesis of hypertension[J].Hypertens 1993，135.
[9] Mendon CE,Reaven GM. Evidence of abnormalites of insulin metabalism in rats with spontaneous hypertension[J]. Metabolism 1988,37:303.
[10] JvIin DA,et al. Central and peripheral circulation in relation to muscle fiber composition in normal and hypertensive man[J].Clin Sci 1979，56:335.
[11] James,DE.et al,Heterogeneity of insulin action in individval muscles in vivo:euglycemic clamp studies in rats[J].Am J Physiol 1985，248:E567.
收稿日期：1999-11-23, 百拇医药
单位：张守荣(心内科山东省临沂市人民医院 276003 )；顾依群(病理科，山东省临沂市人民医院 276003 )
关键词：自发性高血压大白鼠；二甲双胍；靶器官
高血压杂志000222
摘要 目的: 观察二甲双胍对白发性高血压大白鼠(SHR) 靶器官病变的影响。
方法:取27只6个月龄的SHR，随机分三组：实验组10只，给予卡托普利加二甲双胍;对照组10只，用卡托普利；模型组7只，同样饲料喂养，不加任何药物。3个月后处死，分别观察心脏及主动脉，肾脏的病变。
结果:实验组SHR的冠状动脉及心肌细胞接近正常， 肾脏病变较对照组和模型组明显减轻。
, http://www.100md.com
结论: 二甲双胍在改善高血压病高胰岛素血症的过程中，也减轻了SHR 靶器官损害的程度。
中图分类号：R544.1;R36;R977 文献标识码：A 文章编号：1006-2866(2000)06-0155-02
Effect of Metformin on the Target Organ Damage of Spontaneous
Hypertension Rats
ZHANG Shou-rongLlU jian YIN CHuan-gui LIU Liang-fu
(CardiologyPeople Hospital of Linyi
, 百拇医药 municipality,Shandong Province 276003,China)
GU Yi-qun
(Department of EndocrinePeople Hospital
of Linyi municipality,Shandong Province 276003,China)
GAO Guan-qi
(Department of Pathology，People Hospital of Linyi municipality,Shandong Province 276003,China)
ABSTRACT Objective：To detect the effect of metformin on the target organ damage of spontaneous hypertension rats(SHR).
, 百拇医药
Methods:SHRs(n=27) 6 months old were randomly divided into three groups:the treatment groups(n=10) treated with captopril and metformin. the control group of 10 rats treated with captopril and the model group of 7 rats without any drugs. After 3 months, all the rats were killed, to investigate the damage of kidney,heart and aorta.
Results: The coronary artery and myocardial cells of the treatment group were almost normal. The kidney damage were less severe than that of the control group and the model group.
, 百拇医药
Conclusion:Metformin may ameliorate the target organ damage of SHR.
Key Words:SHR; Metformin; target organ
最近的临床研究发现，二甲双胍可以明显改善高血压病患者的高胰岛素血症[1]。 在高血压病的发生和发展中，尤其在高血压病靶器官损害方面，胰岛素抵抗(IR)和高胰岛素血症(HIS)起重要作用[2]。本研究旨在观察在降压的同时给予二甲双胍对于自发性高血压大鼠(SHR) 靶器官病变的影响。
对象与方法
1 对象和分组：取6个月龄的SHR 27只，体重175～225 g。随机分为三组。实验组10只，对照组10只，模型组7只。由上海高血压研究所提供。
, 百拇医药
2 给药方法：实验组SHR饮含40 mg/kg 卡托普利和含30 mg/kg二甲双胍的自来水；对照组饮含40 mg/kg卡托普利的自来水；模型组饮不加任何药物的自来水。三组动物均在同样条件下，用同样饲料喂养。12周后处死。
3 血压测量，每2周用意大利LE5002 Storage pressure meter测量大鼠血压，测压前大鼠40℃预热10分钟。
4 组织标本处理：实验动物常规断头处死， 取肾脏、心脏及主动脉。经肉眼观察和测量后，标本以福尔马林固定。用HE、VG染色和SMA免疫组化染色。每张切片至少观察10个高倍视野。观察内容包括：(1)肾小球及入球小动脉， 肾间质动脉；(2)心脏组织和冠状动脉壁增厚的情况。 又用电脑辅助图象分析仪(IBAS,德国) 对肾小球入球小动脉管壁的面积和厚度进行测量分析。
5 统计学处理：数据以均值±标准差(
±s)表示，两组比数用t检验，三组则进行方差分析。, 百拇医药
结果
1 实验组与对照组SHR用药后血压均有明显下降。2 月后加用二甲双胍的实验组血压下降幅度大于单用卡托普利的对照组(P<0.05)，见表 1。2 肾脏组织形态学改变:高倍镜下观察发现模型组肾小球缺血性萎缩明显，入球小动脉易见，间质小动脉较多，近曲小管变性，管型多，肾间质变性纤维化显著，说明模型成功。实验组肾小球缺血性萎缩少见，入球小动脉难见，间质小动脉少，管型明显减少。对照组介入二者之间。
图1 a：SHR模型组×100,HE染色肾小球萎缩,b:SHR对照组(卡)×100.HE染色,肾小球轻度萎缩;c:SHR实验组(卡+双)×100.HE染色肾小球无萎缩.
图2 a：SHR模型组×100,HE染色肾小球入球小动脉多(3个),b:SHR对照组(卡)×100.HE染色,肾小球入球小动脉少(1个);c:SHR实验组(卡+双)×100.HE染色,肾小球入球小动脉难见.
, 百拇医药
图3 a：SHR模型组×200,HE染色肾小球入球小管腔很小,b:SHR对照组(卡)×200.HE染色肾小球入球小A管腔中等大;c:SHR实验组(卡+双)200×HE染色,肾小球入球小A管腔较大
图4 a：SHR模型组×100,HE染色,肾小管内蛋白管型多;,b:SHR对照组(卡)×100.HE染色,肾小和内蛋白管型较少;c:SHR实验组(卡+双)×100.HE染色,肾小管内无蛋白管型
表 1 卡托普利与卡托普利+二甲双胍对SHR血压的影响
卡托普利
卡十双胍
Before(mmHg)
, 百拇医药 248±12
248±13
2 w after
241±10
241±16
4 w after
228±13
227±7
6 w after
233±8
232±14
8 w after
, 百拇医药
231±9
229±11
10 w after
232±6
226±8*
12 w after
233±6
226±8*
*：P<0.05
电脑附助图象分析：肾小球入球小动脉管壁截面面积：模型组961.33±480.79 μm2；对照组978.08±489.04 μm2；实验组639.15±319.58 μm2。实验组明显小于对照组。 肾小球入球小动脉平均厚度；模型组15.82±3.66 μm；对照组10.78±4.2 4 μm；实验组7.74±1.95 μm。实验组明显小于对照组。提示加用二甲双胍可明显减轻SHR的肾脏损害。
, 百拇医药
3 心脏及冠状动脉病理改变：模型组心脏细胞嗜酸性变明显，冠状动脉壁增厚。而实验组心肌和冠状动脉接近正常。
图5 a：SHR模型组×100,HE染色,冠状A壁厚腔小,b:SHR对照组(卡)×100.HE染色,冠状A壁中度厚,管腔中等大;c:SHR实验组(卡+双)×100.HE染色,完状A壁薄,管腔大
讨论
1988年Rewon首先提出胰岛素抵抗综合征(又称x综合征)的概念[3]，引起世界范围的大讨论。根据流行病学研究，认为高胰岛素血症可能是心血管病的独立危险因子，直接促进血管壁的生长和动脉粥样硬化的形成[4]。Shen等通过实验发现，高血压患者不管是否经过治疗，血浆胰岛素和葡萄糖水平对糖负荷的反应明显升高，存在胰岛素抵抗、高胰岛素血症和高甘油三脂血症[5]，伴有肥胖者更高[ 6 ]。Faikner等发现胰岛素抵抗在高血压的早期就已存在[7]。从临床研究分析，对高血压病长期而有效的降压治疗，能使脑卒中的发生减少33%～60%，但心脏事件的减少未达预期值，特别是高血压引起的肾功衰竭仍在逐年上升，80年代后每年递增8%。由此可知，高血压慢性并发症的发生，除与血液动力学有关外，还有遗传及代谢方面的复杂关系。胰岛素是机体调节糖，脂肪和蛋白质代谢的激素，而胰岛素抵抗又是高血压病发生和发展的重要环节[8]。本研究的结果显示：服用卡托普利降压的同时给予二甲双胍的实验组SHR，2个月后，血压下降幅度大于单用卡托普利的对照组(P<0.05)，且3个月处死后病理观察发现， 实验组心脏及冠状动脉接近正常，尤其肾脏的损害明显轻于未做任何治疗的模型组和单纯降压的对照组。据文献报道， SHR也存在高胰岛素血症[9]。一些研究表明， 高血压的胰岛素抵抗主要发生在肌肉，脂肪，肾脏[10,11]。因此， 对于本实验结果的解释是：二甲双胍有效地提高了SHR 的胰岛素敏感性，干预了促进动脉粥样硬化的有关代谢因素，并在降低高胰岛素血症的过程中协助改善血液动力学，从而减轻SHR的心肾等靶器官损害。由于肾脏具有两级毛细血管网，对肾血流量有着很强的自我调节能力，当肾灌注压波动在80～180 mmHg 范围内时，肾总血流量和肾小球毛细血管压力变化不大。所以单纯的降压治疗，难以缓解肾脏的负担。高血压病的肾脏损害原因中，高胰岛素血症所起的作用可能比较大，这也许是加用二甲双胍后，肾脏病变明显减轻的机理之一。尽管本实验的结果令人鼓舞，但毕竟观察时间短，样本量较少，影响高血压病的客观因素多，仍有若干问题需要继续探索。
, 百拇医药
(本实验的动物喂养由上海高血压研究所实施， 病理切片观察，承蒙北京医科大学病理室协助，特此致谢)。
(编者按：此文很不错，可惜没有单独的二甲双胍组。可鼓励作者再做一些机制的研究，如观察用药后的胰岛素敏感性的变化，包括空腹血糖、胰岛素、C肽，组织的NOS等。)
参考文献
[1] 张守荣，高冠起，刘键，等.二甲双胍对高血压病患者高胰岛素血症的治疗观察[J].高血压杂志 1999，7(2):110.
[2] Reaven Gm, LitheII H. Hypertension and associated metabolic abnormalities, the role of iusulin resistance and the sympatho-adrenal system[J].New Eng Med 1996，334:374.
, 百拇医药
[3] Reaven GM. Role of iusulin resistance in human disease[J].Diabetes 1988，37:1595.
[4] 余振球，等主编. 实用高血压学[M].北京，科学技术出版社 1993:91.
[5]shen.DC.et aI. Resistance to insulinstimulated glucose uptake in patients within hypertension[J].JClin Endocrino Metab1988，65:580.
[6] Manolio TA, et al. Correlated of fasting iusulin levels in young adults:the CARDIA Study[J] J Clin Epidemiol.1991，44:571.
, 百拇医药
[7] Falkner,B.et al.lnsulin resistance in young black men[J].Hypertension 1990，113:909.
[8] Anderson EA,MarK AL.The vasodilator action of iusulin: implications far the insulin hypothesis of hypertension[J].Hypertens 1993，135.
[9] Mendon CE,Reaven GM. Evidence of abnormalites of insulin metabalism in rats with spontaneous hypertension[J]. Metabolism 1988,37:303.
[10] JvIin DA,et al. Central and peripheral circulation in relation to muscle fiber composition in normal and hypertensive man[J].Clin Sci 1979，56:335.
[11] James,DE.et al,Heterogeneity of insulin action in individval muscles in vivo:euglycemic clamp studies in rats[J].Am J Physiol 1985，248:E567.
收稿日期：1999-11-23, 百拇医药