葛 进 郑喜兰 雒 瑢 田凤石
NO是一种重要的病理生理因子,一氧化氮合酶(NOS)是NO合成过程中的关键酶,分为构成型一氧化氮合酶(cNOS)和细胞因子诱导型一氧化氮合酶(iNOS)。iNOS在静息细胞内不表达,当细胞受到细胞因子或免疫微生物刺激时,iNOS将催化合成非生理浓度的大量NO,过多的NO通常伴随有炎症、免疫紊乱及动脉粥样硬化等[1]。本实验旨在观察替米沙坦对高脂喂养的OLETF大鼠血清NO和iNOS的影响,探讨NO及NOS在糖尿病合并高脂血症的动脉粥样硬化中的作用。
1.1 材料 SPF级LETO雄性大鼠12只和OLETF雄性大鼠20只,均4周龄,体质量150~200 g,均购自日本大冢制药有限公司。大鼠标准饲料、高脂饲料由中国医学科学院放射科研究所提供。标准饲料配方为玉米粉34%、大麦粉30%、麸皮18%、豆粕12%、骨粉4%、酵母1%、植物油0.5%、盐0.5%。高脂料配方为60%标准饲料,蛋黄粉10%、猪油12%、无糖全脂奶粉12%、蔗糖4%、水2%。
1.2 模型制备与分组 32只大鼠均适应性喂养4周,分笼喂养(2~4只/笼),自由摄水,明暗周期为12 h(7:00~19:00),温度控制在(23±2)℃,相对湿度(55±5)%。OLETF大鼠8周开始高脂喂养,自由获取食物和水,22周将OLETF大鼠随机分为2组,每组10只:高脂组(O组),继续给予高脂喂养;用药组(L组),给予高脂饲料喂养的同时,给予替米沙坦5 mg/(kg·d)[2]。12只LETO大鼠饲以标准饲料,为对照组(NC组)。采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定3组大鼠的游离脂肪酸(FFA)、单核细胞趋化蛋白(MCP)-1、NO、NOS及iNOS。
1.3 统计学方法 采用SPSS 11.0统计软件,符合正态分布的计量资料以±s表示。多组间比较采用单因素方差分析,进一步组间比较用LSD-t法,相关分析采用Spearman相关,P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 3组间NO、NOS、iNOS、FFA及MCP-1的比较 O组较L组NO升高(P=0.011),较NC组上升,但差异无统计学意义(P=0.075)。各组间NOS、iNOS差异无统计学意义(P>0.05)。O组FFA及MCP-1明显高于NC组,L组较O组FFA及MCP-1显著下降,差异均有统计学意义(P<0.05),见表1。
表1 各组大鼠血清NO、NOS及iNOS等比较(±s)
表1 各组大鼠血清NO、NOS及iNOS等比较(±s)
*P<0.05,**P<0.01
组别 n NC组(1)O组(2)L组(3)F P(1)∶(2)(1)∶(3)(2)∶(3)12 10 10 NO(μmol/L)4.85±2.35 6.42±2.00 4.04±1.26 3.883*0.075 0.349 0.011 NOS(U/mL)15.55±11.31 16.60±14.23 18.43±8.65 0.830 iNOS(U/mL)10.80±4.53 15.86±4.96 16.65±7.04 0.405 ------FFA(mmol/L)2.53±1.59 5.31±1.84 2.85±0.68 165.266**<0.001 0.156<0.001 MCP-1(ng/L)33.85±8.92 43.90±6.73 34.65±7.60 5.223*0.006 0.814 0.014
2.2 NO及iNOS与MCP-1、FFA相关分析结果 NO与MCP-1、FFA均呈正相关(r分别为0.510和0.499,均P<0.05),iNOS与MCP-1、FFA无相关性(r分别为-0.012和0.365,均P>0.05)。
NO具有免疫调节、神经传递、血压生理调控和抑制血小板凝聚等生理功能。但NO浓度持续增高会对机体造成危害[3]。大量NO与超氧阴离子反应产生较高浓度的过氧亚硝酸阴离子(ONOO-),对重要蛋白进行氮化修饰,改变信号途径,直接和间接介导了NO的细胞毒性效应[4]。此外,多重联级信号被活化,形成炎症级联瀑布反应,将信号波及范围扩大,推动炎症发展[5],造成组织细胞功能和结构的损伤。通常糖尿病被认为是一种慢性炎症,而高脂喂养大鼠可加重炎症反应。有研究显示,在培养的成年小鼠心肌细胞中,由于高糖高脂引起的iNOS大量表达使NO和还原型辅酶Ⅱ(NADPH)氧化酶生成增多,从而使过氧化亚硝基产生增多,引起心肌细胞损伤和凋亡[6]。MCP-1是一种炎性因子,能下调成熟脂肪组织中的脂蛋白脂酶(LPL)及其他脂肪来源基因表达,抑制脂肪细胞对外源性脂质的摄入,促进细胞内脂肪分解,使FFA水平升高,同时促进脂肪组织中炎症反应的发生,激活核因子(NF)-κB。本研究显示,高脂喂养的OLETF大鼠NO升高,同时MCP-1及FFA明显增高,且NO水平与MCP-1、FFA水平呈正相关,而经替米沙坦干预后NO、MCP-1及FFA水平均下降,表明糖尿病合并高脂血症大鼠存在着明显的内皮细胞功能受损和动脉内膜的炎症反应,而经替米沙坦治疗后NO显著降低,FFA及MCP-1亦显著下降,提示替米沙坦治疗可显著减轻内皮功能损伤和动脉内膜的炎症反应,与Pan等[7]实验结果一致。
替米沙坦是一种长效血管紧张素Ⅱ受体阻断剂,有研究以为其可能通过阻断血管紧张素Ⅱ的作用而减少脂肪组织MCP-1的表达;同时替米沙坦还有激活过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)γ的作用[8],PPARγ的活化使皮下脂肪细胞FFA转化为三酰甘油,可降低血浆FFA;减轻炎症,抑制脂肪细胞分泌肿瘤坏死因子(TNF)-α,增强脂联素分泌;在血管壁细胞有抗炎作用,能减轻动脉硬化病变。亦有研究认为替米沙坦可能通过拮抗血管紧张素Ⅱ引起的NF-κB的活化作用使iNOS生成较少而降低NO水平,从而减轻高浓度NO对机体的损害[9]。NO通过调节NF-κB水平产生一个自动调整作用,低浓度NO时NF-κB水平上升,上调iNOS表达,相反,在高浓度NO时,NF-κB水平和DNA结合活性被抑制,减少iNOS转录[10]。本研究中各组NOS和iNOS差异无统计学意义亦可能与此有关。
[1]Crowell JA,Steele VE,Sigman CC,et al.Is Inducible Nitric Oxide Synthase a Target for Chemoprevention[J]?Mol Cancer Ther,2003, 2(8):815.
[2]Araki k,Masaki T,Katsuragi I,et al.Telmisartan prevents obesity and increases the expression of uncoupling protein 1 in diet-induced obese mice[J].Hypertension,2006,48(1):51-57.
[3]于静,邓起.一氧化氮的生理作用及与人体多个系统疾病发病过程的关系[J].实用医技杂志,2007,14(13):1781-1782.
[4]Blan K,KE Y,Yoshinori K,et al.Proteomic modification by nitric oxide[J].Pharmacol Sci,2006,101(4):271-279.
[5]Guzik TJ,Korbut R,Adamek-Guzik T.Nitric oxide and superoxide in inflammation and immune regulation[J].Physiol Pharmacol, 2003,54(4):469-487.
[6]焦向英,王晓糅,马新亮,等.高糖高脂对培养成年小鼠心肌细胞的氧化应激损伤[J].中国循环杂志,2009,24(1):64-67.
[7]Pan Q,Yang XH,Cheng YX.Angiotensin II stimulates MCP-1 pro⁃duction in rat glomerular endothelial cells via NAD(P)H oxi⁃dase-dependent nuclear factor-kappa B signaling[J].Braz J Med Biol Res,2009,42(6):531-536.
[8]Nakamura T,Kawachi K,Saito Y,et al.Effects of ARB or ACE-in⁃hibitor administration on plasma levels of aldosterone and adiponec⁃tin in hypertension[J].Int Heart J,2009,50:501-512.
[9]唐铭翔,郭莹,周于禄,等.替米沙坦对实验性糖尿病心肌病大鼠心脏功能的影响[J].医学临床研究,2009,26(5):845-847.
[10]Vo PA,Lad B,Tomlinson JA,et al.autoregulatory role of endotheli⁃um-derived nitric oxide(NO)on Lipopolysaccharide-induced vas⁃cular inducible NO synthase expression and function[J].Biol Chem, 2005,280(8):7236-7243.