5－羟色胺与氯氮平致糖脂代谢紊乱的相关性探讨

王 娜 巫冠中

中国药科大学药理教研室 南京 210009

近年来氯氮平在糖脂代谢紊乱方面的不良反应已受到高度重视，如肥胖及体质量增加［1－2］、糖脂代谢异常和2型糖尿病等［3－4］。5－羟色胺（5－HT）在维持葡萄糖内环境和调节脂代谢中起着重要作用，5－HT通过多种途径参与血糖调控，研究结果显示其具有降低血糖［5－7］和促进脂代谢［8］的作用。氯氮平对5－HT1A、5－HT2C、5－HT2A 受体的亲和力明显高于氟哌啶醇和其他经典药物，而又较多引起糖尿病［9］，因此推测5－HT在抗精神病药所致血糖升高中起一定的作用。

1 材料和仪器

1.1 材料 清洁级ICR小鼠，雄性，体质量18～22g，购自扬州大学比较医学中心，合格证号：SCXK（苏）2007－0001。饲养温度（22±2）℃，照明时间12h／d。普通饲料（南京市青龙山动物饲养场）。

1.2 药品及试剂 氯氮平片（上海信谊药厂有限公司）、硫酸5羟色胺肌酐（南京奥多福尼生物科技有限公司）、葡萄糖试剂盒（上海科欣生物技术研究所），总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白试剂盒（中生北控生物技术有限公司）、胰岛素试剂盒（中生北控生物技术有限公司），其他试剂均为市售分析纯。

2 方法

2.1 动物的分组和给药 雄性ICR小鼠，普通饲料适应性喂养1周后按照体质量随机分为6组，分别为空白对照组、氯氮平4mg／kg组、氯氮平20mg／kg组、5－HT 20mg／kg组、氯氮平4mg／kg＋5－HT 20mg／kg组和氯氮平20mg／kg＋5－HT 20mg／kg组，每组7只，各组小鼠的体质量和基础血糖值差异均无统计学意义（P均＞0.05）。氯氮平用0.5%的CMC－Na混悬，灌胃给药1次／d，硫酸5－羟色胺肌酐溶于0.9%生理盐水中，腹腔注射给药1次／d。

2.2 口服糖耐量（OGTT）的测定 分别于给药1周和4周时，禁食12h（8pm～8am），测定小鼠的空腹血糖，按各自剂量给药的同时灌胃2mg／kg葡萄糖，分别在给药前（0h）及给药后0.5h、1h和2h眼眶采血，分离血清后用葡萄糖试剂盒测定血糖值。绘制糖耐量曲线，计算曲线下面积（（AUC＝0.25×空腹血糖＋0.5×30min血糖＋0.75×（30min血糖＋0.5×120min血糖））。

2.3 小鼠代谢指标的测定 各组连续给药28d，末次给药后禁食12h（8pm～8am），麻醉后眼眶取血，分离血清，－20℃保存待测。葡萄糖氧化酶法测定小鼠血糖，甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL－C）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL－C）水平分别用试剂盒测定。胰岛素的测定采用胰岛素（INS）放射免疫分析药盒进行测定。胰岛素 抵 抗 指 数 用 HOMA－IR 表 示，HOMA－IR＝ （FBG［mmol／L］x insulin［μIU／mL］）／22.5。

2.4 统计学方法 数据以平均数±标准差表示（BZ_15_1694_320_1782_360），以t检验分析组间差异，P＜0.05表示差异有统计学意义。

3 结果

3.1 氯氮平单用及与5－HT联用对小鼠血糖的影响

3.1.1 给药1周小鼠口服糖耐量实验（OGTT）：氯氮平4 mg／kg组在0.5h和1h时的血糖值较空白对照组有所升高差异无统计学意义（P＞0.05），氯氮平20mg／kg组各时间点的血糖值均高于空白对照组，同时显著增加曲线下面积（P＜0.001），其中0.5h和1h的血糖值较空白对照组差异有统计学意义（P＜0.01）。5－HT＋氯氮平20mg／kg组血糖与氯氮平20mg／kg组相比各时间点的血糖值均有降低，0h和2 h的血糖值较氯氮平20mg／kg组差异有统计学意义（P＜0.05），同时显著缩小曲线下面积（P＜0.05），见表1。

表1 各组氯氮平单用及与5－HT联用1周对小鼠OGTT的影响 （mmol／L，BZ_15_1694_320_1782_360）

3.1.2 给药4周小鼠口服糖耐量实验（OGTT）：由表2可见，给药4周后，与空白对照组相比，氯氮平4mg／kg组各时间点的血糖值差异均无统计学意义，氯氮平20mg／kg组各时间点的血糖值均高于空白对照组，同时显著增加曲线下面积（P＜0.01），其中0.5h的血糖值较空白对照组差异有统计学意义（P＜0.01）。5－HT＋氯氮平4mg／kg组血糖与氯氮平4mg／kg组相比，0h、0.5h和1h时间点的血糖值均有降低，其中0.5h时血糖值差异有统计学意义（P＜0.05）。5－HT＋氯氮平20mg／kg组血糖与氯氮平20mg／kg组相比各时间点的血糖值均有降低，0h和2h的血糖值较氯氮平20 mg／kg组差异有统计学意义（P＜0.05），同时显著缩小曲线下面积（P＜0.05），见表2。

表2 各组氯氮平单用及与5－HT联用4周对小鼠OGTT的影响 （mmol／L，BZ_15_1694_320_1782_360）

3.2 氯氮平单用及与5－HT联用对小鼠胰岛素的影响 胰岛素抵抗用 HOMA－IR评价，HOMA－IR值越大，表明机体对胰岛素敏感性越低，胰岛素抵抗程度越严重。如表3所示，与空白对照相比，给药28d后，氯氮平20mg／kg组FINS及 HOMA－IR水平升高，5－HT＋氯氮平20mg／kg组与氯氮平20mg／kg组相比FINS及HOMA－IR水平均降低。

表3 各组氯氮平单用及与5－HT联用对小鼠胰岛素的影响 （BZ_15_1694_320_1782_360）

3.3 氯氮平单用及与5－HT联用对小鼠血脂的影响 如表4所示，与空白对照组相比，氯氮平20mg／kg组可以显著升高小鼠的TG、LDL－C（P＜0.01）和TC（P＜0.05）水平，而氯氮平4mg／kg组除可显著升高TG（P＜0.05），对LDL－C、TC、HDL－C的影响差异均无统计学意义。与氯氮平4mg／kg组相比，5－HT＋氯氮平4mg／kg组对各项指标无明显影响；与氯氮平20mg／kg组相比，5－HT＋氯氮平20mg／kg组可降低TC和LDL－C水平（P＜0.05），且升高 HDL－C（P＜0.01）。

表4 各组氯氮平单用及与5－HT联用对小鼠血脂的影响 （单位：mmol／L）（BZ_15_1694_320_1782_360，n＝7）

4 讨论

氯氮平等非典型性抗精神病药所引起的糖脂代谢紊乱是临床治疗中医患共同需要关注的问题。氯氮平引起的糖脂代谢紊乱的机制目前尚不明确，氯氮平对中枢多种神经递质受体有亲和性，对5－羟色胺（5－HT）、组胺（H1）、去甲肾上腺素（NE）α1、多巴胺（DA）等受体有不同程度的亲和性，影响神经内分泌系统活动（降低胰岛素敏感性，升高催乳素水平，瘦素抵抗）以及影响与调节进食有关的肽类物质（NPY＼CRH）［10］。

本实验发现，糖代谢方面，20mg／kg氯氮平在给药1周后即可显著影响小鼠的糖耐量，与单独使用氯氮平组相比，5－HT与氯氮平合用可以显著改善小鼠的糖耐量，曲线下面积减小，抑制血糖波动，但是与空白对照组相比，血糖仍然升高，这可能是因为非典型抗精神病药引起的血糖升高除了与其阻断5－HT受体有关外，还与药物对H 1、α1等受体的拮抗作用有关。胰岛素抵抗是氯氮平造成血糖升高、糖耐量减退的主要原因，氯氮平与5－HT联用，可显著降低HOMAIR。脂代谢方面，氯氮平20mg／kg组可以显著升高小鼠的TG、LDL－C和 TC水平；与5－HT合用后，可降低 TC和LDL－C水平，且升高HDL－C，起到改善脂代谢的作用。

氯氮平＋5－HT联合组与氯氮平单用组小鼠的血糖、血脂、胰岛素水平有显著性差异，这其中的机制之一可能是5－HT对葡萄糖代谢［5－7］和摄食调节方面有着重要的影响［11－13］。目前就5－HT与血糖水平之间的关系，动物实验研究表明，往肝门静脉内输注5－HT或5－HTP都能增加净肝葡萄糖摄取（NHGU），且能抑制餐后高血糖，表示5－HT和5－HTP可能都能降低血糖［14］。Furman等［15］研究显示，5－HTP能诱发剂量依赖性低血糖，同时伴有免疫源性胰岛素（IRI）升高，考虑低血糖的发生可能是由于IRI升高所致。Yamada等［16］的研究也表明，5－HT能诱导正常小鼠低血糖发生，同时也伴有IRI释放增加。此外，Tulipano G等［17］体外实验证明，氯氮平可以完全拮抗α－甲基－5－羟色胺（5－HT2A受体激动剂）刺激大鼠骨骼肌葡萄糖摄取，这也进一步证明了氯氮平拮抗5－HT受体是其导致糖脂代谢紊乱的重要原因。

综上所述，氯氮平可以导致血糖升高、糖耐量减退、脂代谢紊乱，产生胰岛素抵抗，5－HT可抑制氯氮平引起的血糖升高和脂代谢紊乱。本研究表明氯氮平引起的糖脂代谢紊乱，部分是由于其对5－HT受体的阻断作用。值得注意的是，除5－HT外，氯氮平与H1、α1、DA等受体之间与其导致的糖脂代谢紊乱之间的关系仍需要进一步的研究。

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