- absztrakt
- bevezetés
- mód
- Általános protokoll
- Sebészeti eljárások és vérvétel
- Euglikémiás hiperinzulinémiás glükózbilincs
- Szövetkészítés és szövettani vizsgálat
- Adatelemzés
- az eredmény
- Vérnyomás
- Inzulinérzékenység
- CD és regresszióanalízis
- Testtömeg és szérumösszetétel
- vita
- A tiazid diuretikumok és ARB-k hatása az IS-re
- Az inzulinrezisztens patkányokban a kapilláris izom sűrűsége csökken
- A tiazid diuretikumok és az ARB mechanizmusai a vázizom kapilláris sűrűségére
- A szérum adiponektin nem tudja közvetíteni az ARB-k jótékony hatásait az IS-re az FFR-ben
- A párosítással kiküszöbölhető az ételmennyiség BW-re és szérum trigliceridre gyakorolt hatása
absztrakt
A közelmúltban bebizonyosodott, hogy esszenciális magas vérnyomásban vagy metabolikus szindrómában szenvedő betegeknél gyakori az inzulinrezisztencia és a hiperinsulinémia. 1, 2 A glükóz metabolizmusának ezek a rendellenességei a szív- és érrendszeri betegségek magas kockázatával járnak, és az inzulinérzékenység (IS) javítása az esszenciális magas vérnyomásban szenvedő betegek szív- és érrendszeri kockázatának csökkentésének fontos részévé vált. A vérnyomáscsökkentők várhatóan jótékony hatást gyakorolnak az IS-re. Az angiotenzin II receptor blokkolókról (ARB) és az angiotenzin konvertáló enzim gátlókról következetesen kimutatták, hogy jótékonyan hatnak a glükóz anyagcseréjére, míg a tiazid diuretikumok káros hatással járnak, ami károsodott IS-hez vezet. 4 Ugyanakkor az ARB-k IS-re gyakorolt hatásait vizsgáló korábbi klinikai vizsgálatok eredményei egyértelműek voltak, a hírek szerint az IS javult 5 vagy változatlan. Ezenkívül néhány újabb klinikai és állatkísérlet arról számolt be, hogy az ARB-k vérnyomáscsökkentő és kardiovaszkuláris védőhatásait erősen fokozza a tiazidok egyidejű alkalmazása. 7, 8 Ezért nagyon érdekes lenne meghatározni, hogy az ARB-k modulálják-e az IS-t egy magas vérnyomásban és metabolikus szindrómában súlyosbodott tiazid-diuretikummal.
A vázizom az inzulinrezisztencia elsődleges helye az esszenciális magas vérnyomásban. Az euglikémiás hiperinzulinémiás glükózbilincs vizsgálata kimutatta, hogy az embereknél a vázizmok a glükóz több mint 80% -át teszik ki hiperszulinémiás körülmények között. Kimutatták, hogy az inzulin által közvetített glükózfelvétel korrelál a kapilláris sűrűséggel (CD). Kimutatták, hogy a vázizomzatban lévő 10 CD csökkent a magas vérnyomásban, 11 nem inzulinfüggő diabetes mellitusban 12 és elhízásban 13 szenvedő betegeknél, valamint kísérleti állatmodellekben. 14, 15, 16 Azt is felvetették, hogy a kapillárisok és az izomsejtek közötti diffúziós távolság és/vagy a diffúziós távolsághoz kapcsolódó biokémiai változások hozzájárulnak az IS csökkenéséhez. 17.
Ezért feltételeztük, hogy az ARB megfordítja a tiazid diuretikumok által kiváltott IS csökkenését az izom CD hipertóniában történő modulálásával. Ezt a tanulmányt ennek a hipotézisnek a tesztelésére tervezték annak megvizsgálásával, hogy a tiazid-diuretikum (hidroklorotiazid: HCTZ) vagy az ARB (lozartán) megváltoztatta-e az IS-t fruktózzal táplált patkányokban (FFR), és ha igen, akkor a vázizomzat CD-je részt vesz-e ezekben a változásokban. az FFR modellje vagyunk, mivel a patkányokban magas fruktóz tartalmú étrend anyagcserezavarokat okoz, beleértve a magas vérnyomást és az inzulinrezisztenciát. 18, 19 Tanulmányok azt is kimutatták, hogy nagy mennyiségű fruktóz fogyasztása magas vérnyomást és inzulinrezisztenciát is okoz az emberekben. 20
mód
Általános protokoll
Sebészeti eljárások és vérvétel
14 hetes korban a patkányokat egy artériás katéterrel (PE 100, Becton Dickinson, Sparks, MD, USA) és egy vénás katéterrel (PE 20) ültették be egy éjszakai éhgyomorra éteres érzéstelenítésben, mindegyiket heparinizált sóoldattal töltötték be. (100 NE ml -1) a bal nyaki artériába és a jobb nyaki vénába. E katéterek szabad végeit szubkután a nyak hátsó részébe illesztettük. A műtét során 0,5 ml vérmintát vettünk a bal carotisból az összes patkány biokémiai elemzéséhez. A szérum triglicerideket standard autoanalízis technikákkal mértük (Synchron-CX-3; Beckman Coulter, Fullerton, CA, USA). A szérum adiponektin szintjét enzimhez kapcsolt immunszorbens készlettel (Otsuka Pharmaceutical, Tokió, Japán) mértük. A patkányokat visszahelyezték egyedi ketreceikbe, és a műtét után 3 napig hagyták helyreállni.
Euglikémiás hiperinzulinémiás glükózbilincs
Egy éjszakán át tartó gyors éhezés után a tudatos patkányokat IS-ben vizsgáltuk euglikémiás hiperinsulinémiás glükózszorítóval, a fentiek szerint. Röviden, a glükózbilincs kezdete előtt az éhomi vércukorszintet vércukormérővel mértük (A790820; GUNZE, Kiotó, Japán). Kezdeti inzulinbólust (25 mU kg-1 Humalin R, U-100; Eli Lilly Japan, Kobe, Japán) vénás katéterrel infundáltunk, majd állandó inzulin infúziót folytattunk 4 mU kg-1 perc sebességgel. . 147 percig. A glükózbilincs során 12,5% -os glükózoldatot adtak be az éhomi vércukorszint fenntartásához szükség szerint. 10 µl artériás vérmintát vettünk 7 perces időközönként artériás katéteren keresztül a vércukorszint meghatározására. Az elmúlt 35 perc átlagos glükózinfúziós sebességét (mg kg-1 perc-1) IS-indexnek (M érték) vettük. 22, 23
Szövetkészítés és szövettani vizsgálat
Az IS-teszt után a patkányokat pentobarbitál (100 mg kg-1) intraperitoneális injekciójával leöltük. Az extensor digitorum longus (EDL) izomzatát gyorsan feldaraboltuk és lemértük. Minden EDL-izmot keresztirányban, a középső területre vágtunk, 6 mm-es szakaszokra. Ezeket a mintákat izopentánban gyorsfagyasztottuk, szárazjéggel hűtöttük, és felhasználásig -80 ° C-on tároltuk. Az EDL középső hasa melletti soros keresztmetszeteket (10 μm vastagságú) -22 ° C-on mikrotóm kriosztátban metszettük a tárgylemezekre és levegőn szárítottuk. A CD-t a fent leírtak szerint határoztuk meg. 22 A kapilláris/rost arányt (C/F) és a CD-t képfeldolgozó szoftvercsomaggal (WinROOF ver. 5.0; Mitani Corporation, Tokió, Japán) becsültük. Legalább 200 rostot és kapillárisukat mértük minden izomhoz az átfedés nélküli mezők maximális számának felhasználásával.
Adatelemzés
Az összes eredményt átlag ± sem értékben fejezzük ki. Az összes adatelemzést Bonferroni/Dunn teszttel végeztük több összehasonlítás céljából, egyirányú varianciaanalízis után. Pearson korrelációs együtthatóját és regresszióanalízisét használták az M értékek és a CD vagy C/F viszonyának összehasonlítására. Az M értékek változásának meghatározóinak azonosításához többlépcsős regressziós elemzést végeztünk az M értékek kapcsolatának összehasonlítására. Függő változókként és öt változó (CD vagy C/F és SBP, BW, szérum adiponektin és trigliceridek) független változóként. P értékek
Szekvenciális szisztolés vérnyomásértékek a 8 hetes kísérleti időszak alatt öt csoportban: kontroll (n = 10), normál étrend; fruktózzal etetett patkányok egy csoportja (FFR) (n = 9), fruktózzal etetett patkányok csoportja; FFR + HCTZ (n = 9), fruktózzal táplált patkányok és hidroklorotiazid csoport; FFR + LOS (n = 7), fruktózzal táplált patkányok és lozartáncsoport, valamint FFR + HCTZ + LOS (n = 8), fruktózzal táplált patkányok, hidroklorotiazid és lozartán. Az adatok átlagok ± sem * P -1 -1 perc -1), mint a kontroll csoportban (16, 8 ± 0,7 mg kg -1 -1 perc -1). A HCTZ tovább csökkentette az M értékeket az FFR + HCTZ csoportban (8,5 ± 0,8 mg kg -1 perc-1) alacsonyabb értékekre, mint az FFR csoportban. A losartan azonban szignifikánsan megnövelte az M értékeket az FFR + LOS (15, 1 ± 0,9 mg kg -1 -1 perc -1) és az FFR + HCTZ + LOS (15, 7 ± 0,9 mg kg -1 -1 perc -1) csoportokban az FFR csoportértékekhez viszonyítva.
A vércukorszint (felső panel), az inzulin infúzió sebessége (középső panel) és a glükóz infúzió sebessége (alsó panel) időbeli lefutása a glükózbilincsben öt csoportban: kontroll (n = 10), normál étrend; FFR (n = 9), fruktózzal etetett patkányok csoportja; FFR + HCTZ (n = 9), fruktózzal táplált patkányok és hidroklorotiazid csoport; FFR + LOS (n = 7), fruktózzal táplált patkányok és lozartáncsoport, valamint FFR + HCTZ + LOS (n = 8), fruktózzal táplált patkányok, hidroklorotiazid és lozartán. Az adatok átlag ± sem * P † P
Az inzulinérzékenységi index (M érték) összehasonlítása öt csoportban: kontroll (n = 10), normál étrend; FFR (n = 9), fruktózzal etetett patkányok csoportja; FFR + HCTZ (n = 9), fruktózzal táplált patkányok és hidroklorotiazid csoport; FFR + LOS (n = 7), fruktózzal táplált patkányok és lozartáncsoport, valamint FFR + HCTZ + LOS (n = 8), fruktózzal táplált patkányok, hidroklorotiazid és lozartán. Az adatok átlag ± sem * P † P
A kapilláris rost arányának (C/F) összehasonlítása ( a ) és a kapilláris sűrűség (CD) ( b ) öt csoportban: kontroll (n = 10), normál étrend; FFR (n = 9), fruktózzal etetett patkányok csoportja; FFR + HCTZ (n = 9), fruktózzal táplált patkányok és hidroklorotiazid csoport; FFR + LOS (n = 7), fruktózzal táplált patkányok és lozartáncsoport, valamint FFR + HCTZ + LOS (n = 8), fruktózzal táplált patkányok, hidroklorotiazid és lozartán. Az adatok átlag ± sem * P † P
Az extensor digitorum longus izom reprezentatív szakaszai öt csoportban. A kapillárisok elkékültek. Skála skála 50 μm. Kontroll, normál étrend; FFR, fruktózzal etetett patkányok csoportja; FFR + HCTZ, fruktózzal táplált patkányok és hidroklorotiazid csoport; FFR + LOS, fruktózzal táplált patkánycsoport és lozartáncsoport, valamint FFR + HCTZ + LOS, fruktózzal táplált patkánycsoport és hidroklorotiazid plusz lozartáncsoport.
Teljes méretű kép
Jelentős pozitív korreláció volt M és C/F (6a. Ábra) és CD között (6b. Ábra). Ezenkívül elvégeztünk egy többlépcsős regressziós elemzést, hogy összehasonlítsuk az M értékek mint függő változók, öt változó és a CD (CD, SBP, BW, szérum adiponektin és trigliceridek) független változók, valamint az M és öt érték közötti összefüggést. változók C/F-vel (C/F, SBP, BW, szérum adiponektin és trigliceridek). Az adatok azt mutatják, hogy az M értékeket CD előre jelezte (R2 = 0,35, F = 21, 7, P
Az M érték és a kapilláris/rost arány (C/F) összefüggése ( a ) és a kapilláris sűrűség (CD) ( b ).
Teljes méretű kép
Testtömeg és szérumösszetétel
A 8. héten nem volt szignifikáns csoportközi különbség a BW vagy a szérum trigliceridek között (1. táblázat). Az FFR csoportokban a szérum adiponektin szintje szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a kontroll csoporté. Az FFR + HCTZ és az FFR + HCTZ + LOS csoportokban a szérum adiponektin szintje szignifikánsan alacsonyabb volt, mint az FFR csoport szintje. Az FFR + HCTZ és az FFR + HCTZ + LOS csoportok, illetve az FFR és FFR + LOS csoportok között azonban nem volt statisztikailag szignifikáns különbség a szérum adiponektin szintekben.
Asztal teljes méretben
vita
Ez a tanulmány megerősítette azokat a korábbi jelentéseket, amelyek szerint a fruktózban gazdag étrend normális patkányokban csökkenti az IS-t és magas vérnyomáshoz vezet. 18, 19, 24 A vázizom CD-je alacsonyabb volt az FFR-ben, mint a kontroll csoportokban, és a HCTZ tovább csökkentette az IS-t és a CD-t az FFR-ben, bár ennek jelentős hipotenzív hatása volt. A losartan-kezelés azonban mind az FFR, mind az FFR + HCTZ csoportban visszaállította az IS-t és a CD-t a kontroll patkányokban megfigyelt szintre. A többszörös regressziós analízis azt mutatta, hogy ebben a vizsgálatban az M-et, az IS markert, CD-vel jósolták meg EDL-ben, függetlenül az SBP-től, a BW-től, valamint a szérum adiponektintől és a trigliceridektől. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a CD-nek szerepe van az IS modulálásában a fruktóz-diéta, valamint a HCTZ és/vagy a lozartán kezelésével. Legjobb tudomásunk szerint ez a tanulmány az első, amely HCTZ-vel és/vagy lozartánnal végzett kezelést követően vizsgálja a CD-t FFR-ben.
A tiazid diuretikumok és ARB-k hatása az IS-re
Az inzulinrezisztens patkányokban a kapilláris izom sűrűsége csökken
Számos jelentés összefüggést mutatott ki a vázizom CD és az IS/ellenállás között emberben. 11., 12., 13., 33., 34., 35. Rágcsálókon végzett vizsgálatok azt is kimutatták, hogy a kapillárisok közvetlen hatással vannak az inzulin vázizomzatra kifejtett hatására. 14, 15, 16, 36, 37 A CD csökkenése hosszabb diffúziós távolsággal jár együtt a tápláló erek és a vázizomsejtek között. Ez a változás lehetetlenné tenné a glükóz szállítását az izomsejtekbe, ezáltal csökkentve az IS-t. 17 Ebben a vizsgálatban szignifikáns pozitív korreláció volt az EDL izom IS és CD értéke között, és az IS értéket CD-vel jósolták meg EDL-ben, függetlenül az összes SBP-től, BW-től, a szérum adiponektintől és a trigliceridektől. Ezért a fruktóz, a HCTZ és a lozartán legalább részben a CD megváltoztatásával befolyásolta az IS-t.
A tiazid diuretikumok és az ARB mechanizmusai a vázizom kapilláris sűrűségére
A szérum adiponektin nem tudja közvetíteni az ARB-k jótékony hatásait az IS-re az FFR-ben
Ezzel szemben, a korábbi jelentésekkel összhangban, ebben a vizsgálatban 50, 51 eredmény azt mutatta, hogy a fruktózban gazdag étrend vagy a HCTZ beadása által kiváltott IS csökkenése a csökkent szérum adiponektinhez kapcsolódik, amely fehérje szintje ismert, hogy a meglévő agonisták mellett nő. korrelál az IS-vel. Ebben a vizsgálatban azonban az IS emelkedett lozartán az FFR + LOS és az FFR + HCTZ + LOS csoportokban nem volt összefüggésben a megemelkedett szérum adiponectin szinttel. Nemrégiben számos tanulmány kimutatta, hogy az ARB-k az adiponectin növelésével javítják a magas vérnyomást. 24, 51 A jelenlegi eredményeinkkel összhangban Kamari et al. A 24. ábra azt mutatja, hogy a telmisartan, egy magasabb PPAR-y aktivitású ARB hatékonyan enyhítette a fruktóz által kiváltott magas vérnyomást, hiperinsulinémiát és hipertrigliceridémiát, de az FFR-ben nem befolyásolta a szérum adiponektint. Sharabi és mtsai. 53 az FFR-ben kimutatta, hogy a PPAR-y agonista rosiglitazon a telmizartánhoz hasonló mértékben javította az anyagcsere-profilt, de megnövekedett szérum adiponektin-szinttel és génexpresszióval. Ezért nem valószínű, hogy az adiponektin mindig képes közvetíteni az ARB-k IS-re gyakorolt jótékony hatásait az FFR-ben.
A párosítással kiküszöbölhető az ételmennyiség BW-re és szérum trigliceridre gyakorolt hatása
Az IS negatív kapcsolatban áll BW-vel. Az FFR modell azonban súlycsökkenéssel jár, bár ez egy általánosan használt modell, amely sok szempontból utánozza az emberi metabolikus szindrómát, beleértve a magas vérnyomást és az inzulinrezisztenciát. Ezenkívül az étel mennyisége befolyásolhatja a glükóz, az inzulin és a triglicerid szintjét. Ezért ebben a vizsgálatban az összes patkányt etették párokkal, hogy kiküszöböljék ezeket az élelmiszer-mennyiségi hatásokat. A vizsgálat 8. hetében nem voltak szignifikáns csoportok közötti különbségek a BW vagy a szérum trigliceridek között. Ezért arra a következtetésre jutottunk, hogy az IS csoportjai közötti különbségek nem függtek össze az élelmiszer mennyiségének különbségeivel.
Összességében megmutattuk, hogy a HCTZ csökkentette az IS-t, de a lozartán gyengítette a HCTZ által kiváltott IS-csökkenést az FFR-ben, és ezek az IS-változások - legalábbis részben - a vázizomzat CD-modulációjának voltak köszönhetők. Ha ezek a megállapítások emberben beigazolódnak, akkor a lozartán és a HCTZ kombinációja ajánlható inzulinrezisztenciával rendelkező hipertóniás betegek kezelésében, anélkül, hogy figyelembe vennék a tiazid-diuretikumok glükóz metabolizmusra gyakorolt káros hatását.