三種他汀類藥物對(duì)心肌細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞葡萄糖吸收的影響及其機(jī)制研究.pdf

1、目的：
　　通常有心血管疾病的患者會(huì)同時(shí)伴有糖尿病和高膽固醇血癥，最常應(yīng)用的藥物之一就是他汀類藥物，進(jìn)行降脂治療，從而預(yù)防和治療心血管疾病[1,2]。然而近年有相關(guān)臨床試驗(yàn)報(bào)道指出，他汀類藥物有可能會(huì)誘發(fā)新的糖尿病或者惡化糖尿病患者的血糖[3-9]。其中爭(zhēng)論的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)是阿托伐他汀、普伐他汀和瑞舒伐他汀。
　　同時(shí)，目前的細(xì)胞學(xué)水平研究主要集中在脂肪細(xì)胞[10]。在以往的試驗(yàn)中，有研究報(bào)道阿托伐他汀作用于脂肪細(xì)胞后，在一定濃

2、度下可以導(dǎo)致脂肪細(xì)胞對(duì)葡萄糖吸收的下降，其主要是通過(guò)抑制Glut4向膜的轉(zhuǎn)位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。那么，他汀類藥物會(huì)不會(huì)削弱心血管系統(tǒng)對(duì)胰島素的反應(yīng)，從而導(dǎo)致心肌細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收下降并產(chǎn)生對(duì)胰島素的抵抗。
　　針對(duì)這一問(wèn)題，本文應(yīng)用不同種類、不同濃度的他汀類藥物作用于原代培養(yǎng)大鼠心肌細(xì)胞和A10大鼠血管平滑肌細(xì)胞后，通過(guò)γ-液爍計(jì)數(shù)來(lái)檢測(cè)兩種細(xì)胞對(duì)2-[3H]DG的吸收情況，以及應(yīng)用免疫印跡法、RT-PCR方法檢測(cè)用他汀類藥物前

3、后，胰島素信號(hào)經(jīng)典PI3K傳導(dǎo)通路中相關(guān)蛋白和mRNA的表達(dá)情況，從而分析影響機(jī)制。以期對(duì)臨床用藥提出一定的建議。
　　方法：
　　收集原代培養(yǎng)的大鼠心肌細(xì)胞和A10主動(dòng)脈大鼠血管平滑肌細(xì)胞隨機(jī)分組，分別加入每種他汀類藥物，并且藥物濃度分別為1、5、10um/L。先將兩種細(xì)胞用他汀類藥物預(yù)處理后，再加胰島素處理，然后應(yīng)用γ-液閃儀測(cè)定各組細(xì)胞2-[3H]一脫氧葡萄糖(2-[3H]DG)的攝取情況，同時(shí)通過(guò)免疫印跡分析法(we

4、stern blotting)和RT-PCR檢測(cè)各組細(xì)胞胰島素信號(hào)通路中相關(guān)蛋白和mRNA的表達(dá)水平變化。最后對(duì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
　　結(jié)果：
　　液閃儀測(cè)定各組心肌細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞對(duì)2-[3H]DG攝取率結(jié)果顯示，與胰島素組比較，阿托伐他汀10um/L組可使心肌細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞對(duì)葡萄糖攝取率顯著下降。而普伐他汀和瑞舒伐他汀處理后細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取率無(wú)明顯改變。同時(shí)，對(duì)各組信號(hào)蛋白質(zhì)免疫印跡分析結(jié)果顯示，阿托伐他汀

5、可減少心肌細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞GLUT-4在胞膜的表達(dá)，而普伐他汀和瑞舒伐他汀無(wú)明顯影響。對(duì)于胰島素信號(hào)傳導(dǎo)通路中相關(guān)位點(diǎn)，如：IRS-1、PI3K、Akt、以及小G蛋白R(shí)hoA、Rab4，阿托伐他汀在5、10um/L組都有減少蛋白和mRNA表達(dá)的影響，而普伐他汀和瑞舒伐他汀無(wú)明顯影響。阿托伐他汀對(duì)IR蛋白和mRNA的表達(dá)無(wú)明顯影響。
　　大濃度的阿托伐他汀，而非普伐他汀或瑞舒伐他汀明顯的減少了原代培養(yǎng)大鼠心肌細(xì)胞和A10大鼠血管平滑

6、肌細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收。HMG-CoA還原酶抑制劑對(duì)細(xì)胞膜的滲透性是不同的[11]。阿托伐他汀是脂溶性混合物，可以很容易的進(jìn)入肝外細(xì)胞，并且抑制HMG-CoA還原酶[12]。相反，普伐他汀和瑞舒伐他汀是水溶性的混合物，不易滲透入肝外的細(xì)胞[13]。然而，普伐他汀和瑞舒伐他汀能夠抑制肝細(xì)胞內(nèi)的HMG-COA還原酶，是因?yàn)樵诟渭?xì)胞膜表面存在有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)子，可以將親水性物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到肝細(xì)胞內(nèi)。因此，阿托伐他汀與瑞舒伐他汀、普伐他汀在降低血膽固醇濃

7、度上效果是相同的。
　　我們的試驗(yàn)顯示，阿托伐他汀導(dǎo)致了兩種細(xì)胞對(duì)胰島素所誘導(dǎo)的葡萄糖吸收的下降與Glut4在胞膜的表達(dá)下降有關(guān)。然而阿托伐他汀所導(dǎo)致的胰島素所誘導(dǎo)的Glut4從胞內(nèi)轉(zhuǎn)位至胞膜轉(zhuǎn)位的減弱，并不是因?yàn)镮R，而是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)的胰島素信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程受到抑制。
　　細(xì)胞內(nèi)的某些小G蛋白的異戊二烯活化是G-蛋白在甲羥戊酸途徑中發(fā)揮功能的重要過(guò)程[14]，而他汀類藥物抑制了這一過(guò)程[15]，從而使得心肌細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞中，胰

8、島素信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中所涉及的幾個(gè)小G蛋白如：RhoA和Rab4在細(xì)胞的分布發(fā)生改變，從而削弱了RhoA和Rab4功能。Rab4調(diào)節(jié)胰島素誘導(dǎo)的Glut4向胞膜轉(zhuǎn)位分子機(jī)制[17-20]。RhoA/RhoA-Rho激酶，在心肌細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞，RhoA對(duì)IRS-1、Akt、PI3K有調(diào)節(jié)作用，PI3K反過(guò)來(lái)又會(huì)對(duì)進(jìn)行IRS-1調(diào)節(jié)[24-25]。因此脂溶性的阿托伐他汀可以影響心肌細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的胰島素信號(hào)傳導(dǎo)，導(dǎo)致兩種細(xì)胞中胰島素所誘

9、導(dǎo)的葡萄糖吸收下降。
　　我們?cè)谠囼?yàn)中用到了阿托伐他汀、普伐他汀和瑞舒伐他汀來(lái)檢測(cè)對(duì)原代培養(yǎng)的大鼠心肌細(xì)胞和A10大鼠平滑肌細(xì)胞的葡萄糖吸收的影響。Akira Takaguri實(shí)驗(yàn)[26]也報(bào)道了，其它幾種脂溶性的他汀類藥物，如阿托伐他汀、氟伐他汀、西立伐他汀會(huì)導(dǎo)致在狗心臟出現(xiàn)短暫的心肌細(xì)胞缺血后，導(dǎo)致心肌收縮功能不全的進(jìn)一步惡化。前人的一些實(shí)驗(yàn)中，指出對(duì)大鼠血管內(nèi)皮細(xì)胞，使用脂溶性他汀類藥物，如阿托伐他汀，氟伐他汀、西立伐他汀、

10、辛伐他汀、洛伐他汀會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，而水溶性的他汀類藥物卻不會(huì)產(chǎn)生這些變化[27]。在這些的試驗(yàn)中，也許會(huì)將他汀類藥物分為‘有用性’和‘有害性’兩類藥物
　　結(jié)論：
　　脂溶性的阿托伐他汀會(huì)干擾原代培養(yǎng)的大鼠心肌細(xì)胞和A10大鼠主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞的胰島素誘導(dǎo)的葡萄糖吸收信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程?？紤]與阿托伐他汀抑制了GLUT4由胞內(nèi)向胞膜的轉(zhuǎn)位有關(guān)。這一變化并不是通過(guò)干擾IR，而是因?yàn)楦蓴_了胰島素所誘導(dǎo)的葡萄糖吸收的信號(hào)通路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)證