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编号:10278660
T型和L型钙通道阻断剂改善大鼠糖尿病肾功与糖、脂代谢无关
http://www.100md.com 《高血压杂志》 1999年第2期
     作者:张汝忠 华翔 马骥 顾勇 周江华 林善锬

    单位:上海医科大学华山医院肾病科(上海,200040)

    关键词:T型钙通道;L型钙通道;糖尿病;血脂;血糖

    高血压杂志990230

    目的 阐明T通道阻滞剂米贝地尔和L通道阻滞剂氨氯地平对实验性糖尿病鼠肾的保护作用是否基于改善糖、脂水平。方法 雄性SD大鼠右肾切除,给予链脲佐菌素(STZ)按65 mg/kg腹腔注射。米贝地尔组(Mib,30 mg/kg,qd,n=6);氨氯地平组(Aml,30 mg/kg,qd,n=6);西拉普利(Cil,10 mg/kg,qd,n=8);单肾切除糖尿病对照组(DM,n=7);单肾切除非糖尿病对照组(UNx,n=6)。测量指标有血糖、胆固醇、甘油三酯和血、尿肌酐、24小时尿蛋白、糖化血红蛋白(HbA1c)、C肽、胰岛素和血管紧张素转换酶(ACE)活性,并计算肌酐清除率(Ccr)。结果 所有糖尿病鼠与非糖尿病鼠相比均显示体重减轻、大量蛋白尿、高胆固醇血症、高甘油三酯。米贝地尔组、氨氯地平组血糖、C肽、胰岛素、HbA1c 等糖代谢指标与糖尿病未用药组无明显差别;西拉普利组血糖,胆固醇稍有下降,但C肽、胰岛素、HbA1c等与糖尿病未用药组无明显差别;米贝地尔组、氨氯地平组无论胆固醇还是甘油三酯均与糖尿病未用药组无明显差别。结论 米贝地尔、氨氯地平的护肾作用不涉及糖、脂代谢。
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    中图分类号:R589.1;R972;Q491.1 文献标识码:A

    文章编号:1006-2866(1999)02-0172-04

    No Relation of Carbohydrate and Lipid Metamolism in Ameliorating of Renal Function by T-Type and L-Type Calcium Channel Blockage on Diabetic Rats

    ZHANG Ruzong,HUA Xiang,MA Ji,GU Yong,ZHOU Jianghua,LIN Shantan

    (Division of Nephrology,Affiliated Huashan Hospital of Shanghai Medical University,200040)
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    ABSTRACT Objectives To examine whether the antiproteinnuric effects of T-type and L-type calcium channel antagonists in streptozotocin(STZ)-induced diabetic rat is related to the ameliraation of glucose and lipid metabolism or not.Methods Two weeks after being uninephrectomized (UNx),male SD rats were insulted to have diabetes by STZ.T-type calcium channel antagonist mibefradil (30 mg/kg),L-type calcium channel antagonist amlodipine (30 mg/kg),angiotensin converting enzymeinhibitor(ACEI) cilazapril(10 mg/kg) were given respectively by daily gavage for 4 weeks from the next day of STZ injection.Another two groups,untreated uninephrectomized diabetic group and uninephrectomized group were served as control.Blood pressure was measured weekly by tail-cuff method.24 h urine was collected in a metabolic cage to determine proteinuria and creatinine clearance rate(Ccr).Plasma glucose,triglyceride and cholesterol concentration as well as plasma ACE activity,serum insulin and C-peptide,HbA1c were measured.Results All diabetic rats showed overt proteinuria,increased Ccr,glucoselipid,insulin,C-peptide and HbA1c.Treated animals presented less urinary protein and less elevated Ccr.Although cilazapril group had some decreased in blood glucose and serum cholesterone,no any changes were detected in mibefradil and amlodipine treated groups.No remarkable differences in plasma insulin,C-peptide and HbA1c levels were found among non-treated and treated diabetes.Conclusion The protective effect of calcium channel blockage on diabetic nephropathy might not mediated by improvement of glucose and lipid metabolism.
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    Key Words T-type calcium channel,L-type calcium channel,diabetes,glucose,lipids

    肾小球外基质增生是糖尿病肾脏损害的特征性改变,是肾小球硬化的前奏,其机制与高血糖、蛋白尿、脂代谢紊乱相关。早期给予胰岛素可降低血糖,减少蛋白尿、纠正脂代谢紊乱。我们以往糖尿病鼠的实验表明:阻断T型和L型钙通道在减轻早期肾切除糖尿病大鼠的蛋白尿的同时减少了肾小球细胞外基质(ECM)[1]。为探究蛋白尿减少是否涉及糖、脂质代谢改善,我们检测了血C肽、胰岛素、糖化血红蛋白、胆固醇、甘油三酯等指标,并与血管紧张素转换酶抑制剂作了比较。

    MATERIALS AND METHODS

    1 动物模型的建立与分组:体重180 克~220 克2月龄雄性SD大鼠(上海中科院动物中心提供)33只,3%水合氯醛1 ml/kg体重腹腔内注射麻醉下予右肾切除术,术后两周其中27只予链脲佐菌素(STZ,Sigma)按65 mg/kg腹腔单剂注射(用0.1 mmol,pH 4.5的柠檬酸缓冲液调配),48小时后尿糖检测~,且血糖>16.7 mmol/L者为糖尿病模型入选,余6只腹腔注射等量柠檬酸缓冲液作为单肾切除非糖尿病组(UNx)。确定为糖尿病的大鼠分为4组:T型钙通道阻滞剂米贝地尔组(Mib,30 mg/kg,qd,n=6);L型钙通道阻滞剂氨氯地平组(Aml,30 mg/kg,qd,n=6);血管紧张素转换酶抑制剂西拉普利组(Cil,10 mg/kg,qd,n=8);对照组(单肾切除糖尿病DM,n=7)。各组动物在模型确定后第二天药物由胃每天一次灌入,喂药时间4周。所有动物每周测鼠尾动脉血压一次,四周末被置于代谢笼中收集24小时尿液;然后水合氯醛腹腔内麻醉,右颈动脉插管,测量平均动脉压,收集动脉血。鼠生活在20℃~25℃无菌环境中,自由进食和饮水。
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    2 血、尿指标检测:血糖、胆固醇、甘油三酯和血、尿肌酐测定用日立7170A自动分析仪,并计算肌酐清除率(Ccr);24小时尿蛋白测定采用比色法;糖化血红蛋白采用微柱法(糖化血红蛋白微柱购自宁波慈城生化厂);C肽和胰岛素测定采用放射免疫法(购自北京中国原子能研究所);血管紧张素转换酶(ACE)活性测定采用北京海军总医院试剂盒。

    3 统计分析:实验数据以均数±标准误(±s)表示,统计采用Oneway ANOVA ,P<0.05为有统计学意义。

    RESULTS

    1 各组动物血压情况:每周一次的尾套法测得各组大鼠尾动脉平均血压(MAP)值见表1。MIB、AML、CIL三组间MAP无统计学上差异,而与DM、UNx相比均明显下降(P<0.05)。
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    表1 糖尿病模型四周末的体重、血压指标

    Tab 1 The body weight and BP in diabete models(±s)

    Urine(ml/24h)

    BW(g)

    BP(mmHg)

    Mib(n=6)

    58±12*

    188±12*

    110±12#
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    Aml(n=6)

    65±10*

    190±15*

    110±7#

    Cil(n=8)

    48±13*

    198±10*

    107±6#

    DM(n=7)

    50±12*

, http://www.100md.com     170±8*

    140±6

    UNx(n=6)

    11±5

    275±10

    130±7

    Mib:mibefradil group;Aml:amlodipine group;Cil:cilazapril group;DM:无治疗的糖尿病组;UNx:单肾切除非糖尿组

    *:P<0.01 vs UNx;#:P<0.01 vs UNx and DM group

    2 脂代谢情况:胆固醇:前四组与UNx相比,明显升高,与DM相仿;Cil组有显著性降低(P<0.05)。甘油三酯:四组甘油三酯均明显升高(P<0.05)。三治疗组间无统计学上差异(P>0.05)。(表2,图1)
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    表2 糖尿病模型四周末的胆固醇,甘油三酯

    Tab 2 Cholesterol,TG in diabete model(±s)

    胆固醇(mmol/L)

    甘油三酯(mmol/L)

    Mib

    2.21±0.44*

    2.98±0.45*

    Aml

    2.58±1.34*
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    2.29±0.49*

    Cil

    1.93±0.88*

    2.45±1.36*

    DM

    2.35±0.47*

    2.99±1.01*

    Unx

    0.78±0.36

    1.21±0.49

    *:P<0.01 vs Unx group
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    图1 糖尿病鼠糖代谢指标。*:P<0.05 vs UNx;**:P<0.05 vs

    DM Mib:米贝地尔;Aml:氨氯地平;Cil:西拉普利;DM:单肾切除

    糖尿病;UNx:单肾切除对照组

    3 各组血糖、胰岛素、C肽、糖化血红蛋白情况:血糖:糖尿病组(治疗或不治疗组)血糖均明显增高;HbA1c:明显升高;C肽与胰岛素:明显降低(表3,图1)。

    表3 糖尿病模型四周末的血糖、胰岛素、C肽、糖化血红蛋白情况

    Tab 3 Blood glucose,isulin,C peptide,and HbAlc in diabete model(±s)
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    血糖

    (mmol/L)

    胰岛素

    (mU/L)

    C肽

    (μg/L)

    HbA1c(%)

    Mib

    25.6±1.7*

    15.78±3.01*

    0.35±0.11*

    8.2±0.8*
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    Aml

    23.6±2.4*

    14.54±2.46*

    0.32±0.07*

    8.5±0.7*

    Cil

    20.1±2.8*#

    15.82±2.51*

    0.46±0.11*

    8.1±1.1*
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    DM

    22.4±5.2*

    10.56±3.45*

    0.30±0.08*

    7.8±1.2*

    Unx

    6.8±0.7

    30.56±9.01

    1.86±0.48

    3.9±0.7

    *:P<0.01 vs Unx group
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    4 24小时尿蛋白量,肌酐清除率(Ccr)情况见表4

    表4 糖尿病模型四周末的尿蛋白、Ccr、血ACE指标

    Urine protein,creatinin clearance,and blood ACE in diabete model(±s)

    尿蛋白(mg/24h)

    Ccr (ml/s)

    ACE(U/ml)

    Mib

    27.2±9.7*#
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    2.53±0.33*#

    140.4±13.4*

    Aml

    30.6±4.8*#

    2.20±0.17*#

    160.3±12.4*

    Cil

    21.83±3.2*#

    1.81±0.27*#

    45.6±8.7*#
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    DM

    50.7±11.5*

    3.44±0.44*

    180.9±21.6*

    UNx

    14.8±4.8

    1.25±0.17

    220.6±32.4

    *:P<0.01 vs UNx group;#:P<0.01 vs DM group

    前四组与UNx相比,24小时尿蛋白排泄量明显升高(P<0.01),Mib Aml Cil与DM比,Cil与 Mib、Aml相比有统计学上差异(P<0.01)。
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    各组大鼠肌酐清除率(Ccr)值见表4。各糖尿病组与UNx相比,肌酐清除率明显升高(P<0.01),Mib、Aml、Cil与DM比有所下降(P<0.01)。

    5 血管紧张素转换酶(ACE):各组大鼠血管紧张素转换酶(ACE)数值见表4。四组均降低,以cil组降低幅度最大。

    DISCUSSION

    钙在人体诸如肌肉收缩、神经兴奋、传导及细胞增殖、转移等方面具有重要作用。业已证明钙通道阻滞剂(CCB)在盐敏感高血压、残余肾、单肾切除自发性高血压大鼠等慢性进展性肾病模型中有保护作用[2,3,4]。在糖尿病鼠模型中,我们证实T型和L型钙通道阻滞剂降低蛋白尿和减少肾小球内基质形成[1],对糖尿病肾脏(DN)有保护作用。不少研究表明,ACE抑制剂的保护肾功作用与改善胰岛代谢,改善糖和脂质代谢有关。
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    链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病鼠模型类似于人的I型糖尿病(IDDM),胰岛素的缺乏通过骨骼、肝脏、肌肉等组织葡萄糖利用减少和肝糖输出增多等途径使血糖升高,血糖的升高一方面使肾小球处于高滤过状态;另一方面它激活AngⅡ和PDGF,还通过PKC途径使TGF-β表达增加,结果系膜细胞增殖,胶原增加。与此同时,脂质代谢紊乱产生高胆固醇血症、高甘油三脂血症。1982年Moorhead就提出了“脂质肾毒性”学说。许多学者用高胆固醇饮食喂养不同品系鼠[6,7],成功诱导出蛋白尿,为该学说提供了佐证。其作用机制:肾上皮细胞和系膜细胞存在脂蛋白(LPL)受体,脂质结合的LPL能刺激系膜细胞产生活化氧,活化氧引起细胞损伤;同时内皮的受损处释放细胞因子如单核细胞趋化因子(MCP-1),使得巨噬细胞聚集,后者又产生细胞因子形成恶性循环。胰岛素的缺乏扩血管和对抗AngⅡ缩血管作用减弱使胰岛β细胞更濒于衰竭,肾小球渐趋硬化,血脂和血糖更趋升高。

    对果糖诱发的高胰岛素、高血压、胰岛抵抗模型研究[8]表明:胰岛抵抗是因扩张血管作用消失和对抗AngⅡ作用消失,血管平滑肌内钙的增加在血管收缩中居重要位置。由此推测,钙通道阻滞剂(CCB)可通过增加组织的血流量阻止胰岛抵抗的发展使血糖血脂得以改善。最近的研究结果显示:非双氢吡啶类CCB(如维拉帕米)对胰岛代谢的影响是中性的[9],而双氢吡啶类CCB(如氨氯地平)对胰岛代谢的影响则是矛盾的[10,11]。我们的实验则未显示氨氯地平有改善胰岛的作用。T型钙离子通道电生理上不同于以往的CCB[12,13],且多在增殖细胞上表达。在果糖诱发的高胰岛素、高血压、胰岛抵抗模型中[8],T通道阻滞剂米贝地尔通过降低交感神经冲动和改善胰岛抵抗,使胰岛素降低、血压降低。但在本实验中没有显现这种结果。虽然T型钙离子通道与L型钙离子通道不能直接改善胰岛素的作用,使血糖血脂下降,但我们认为CCB所表现的肾脏保护作用与以下几点相关:米贝地尔和氨氯地平通过降低系统血压以抗高血糖引起的肾小球高压[14];通过抑制细胞因子(如PDGF等)来达到削弱高血糖引起的系膜细胞的增生、肥大;L型钙通道阻滞剂阻断钙敏感PKC通路阻止高血糖引起的异常信号传递,T型钙通道阻滞剂尚可阻断钙不敏感PKC通路[15];双氢吡啶类CCB氨氯地平因具脂溶性能填补钙通道的溢漏[16];T型钙离子通道阻滞剂因具抗增殖作用对阻止SMC硬化有益[17]。SMC与系膜细胞有同源性,不排除上述机理发生在系膜细胞。晚近的研究,CCB能通过阻断PDGF抑制低密度脂蛋(LPL)的c-fos mRNA表达[18]。此外,钙在胞内的聚集引发线粒体崩解、磷酸酶的膜损伤、氧自由基的形成,CCB阻断钙在基底膜和系膜细胞的聚集从而阻断这一过程。
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    在ACEI治疗组表现有CCB治疗组同样的肾功保护作用,而且有降低血糖和降低胆固醇方面亦有一定程度的好处,但在血TG,胰岛素,C肽方面和CCB没有什么差别。所以推测在肾功保护作用上还有其他的一些机制参与。

    (编者按:T型通道阻滞剂米贝地尔在临床和降脂药合用时曾有过较严重合并症,所以采用时应和供应公司联系。本刊1999;7(1):第3页《新药研究进展》综述内第五行亦曾介绍过米贝地尔作用的药理,请注意)

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    收稿日期:1999-01-25, 百拇医药