维普资讯 http://www.cqvip.com 。第5卷第4期 合理用药 j | i Clinical Medication Journal 文章编号:1672—3384(2007)一04—0024—05 胰岛素增敏剂的临床应用进展 者】 邢小燕 卫生部中目友好医院 (北京100029) 【中图分类号】 R977.15 【文献标识码】 B 胰岛素抵抗是指胰岛素的外周靶组织(主要为 酮类和双胍类 还有一些处在研发阶段,需要等待 骨骼肌、肝脏和脂肪组织)对内源性或外源性胰岛 验证其疗效和安全性的胰岛素增敏剂。 素的敏感性和反应性降低,导致生理剂量的胰岛素 1噻唑烷二酮类药物 产生低于正常的生理效应。研究认为胰岛素抵抗和 噻唑烷二酮类(thiazolidinediones,TZDs)的开 胰岛13细胞功能(简称13细胞功能)受损构成了大 发历经了两代.第一代药物曲格列酮因其肝毒性已 多数2型糖尿病患者发病的两个主要病理生理环 被淘汰 目前应用的是第二代,主要有罗格列酮和 节 在环境和遗传因素的背景下胰岛素抵抗的发生 吡格列酮 可能更早.甚至追溯到糖耐量正常阶段,此时机体 罗格列酮用法:4mg/d开始,4-6周后可加量 为了克服胰岛素抵抗.维持血糖水平稳定.13细胞 至8mg/d:吡格列酮用法:15mg/d开始,可4-6周 代偿性分泌胰岛素增多.出现高胰岛素血症。随着 后逐渐加量.最大剂量可至45mg/d。二者均可在饭 病程的发展.13细胞功能受损.胰岛素分泌开始减 前或饭后服用 少.当不能与胰岛素抵抗相抗衡时.血糖不可避免 1.1 TZDs作用机制研究 地升高.最终发生糖调节受损或糖尿病…。 过氧化物酶体增殖激活受体^y(peroxidsome 与非糖尿病患者相比.糖尿病患者发生心血管 proliferator—activated receptor^y,PPAR ̄/)是核受体 疾病的危险要高2 5倍 这是因为糖尿病绝不是单 超家族成员之一,主要分布在脂肪组织、骨骼肌和 一高血糖的问题.它作为代谢综合征的一部分.聚 肝脏中 当PPAR ̄/被激活后与视黄醛受体(RXR) 集了众多的心血管疾病危险因素包括高血糖、脂质 结合.形成异二聚体.再结合于特异性的DNA序 代谢紊乱、高血压、中心性肥胖、高凝及慢性炎症 列一PPAR反应因子(PPREs),与胰岛素信号 状态等.这些危险因素促进了动脉粥样硬化 通路、脂肪代谢和糖代谢有关的靶基因的转录[z-。 (atherosclerosis.AS)的形成。胰岛素抵抗作为代 TZDs被认为是PPAR ̄/的激动剂。 谢综合征存在的土壤.其不仅是As发生的始动环 胰岛素抵抗与胰岛素信号传递通路中各种成分 节.并且加速了AS的发展[ 。 的功能受损有关。实验研究发现,TZDs可以提高 因此.根据2型糖尿病的自然病程规律.在治 胰岛素受体、胰岛素受体底物一1(IRS一1)、P85、 疗上应该从减轻胰岛素抵抗,保护B细胞功能两方 磷酯酰肌醇3激酶(PI3K)、葡萄糖转运子一4 面考虑.同时还要控制发生心血管疾病的危险因 (GLUT一4)的表达,促进GLUT一4从细胞内移位于 素。 细胞的表面.增加外周组织对葡萄糖的摄取,抑制 大量循证医学研究证据表明.2型糖尿病患者 肝糖输出[3] 应用胰岛素增敏剂进行早期治疗可以达到以上目 血浆游离脂肪酸(FFA)和细胞内脂质积聚不 的 目前临床应用的胰岛素增敏剂主要有噻唑烷二 仅通过葡萄糖一脂肪酸循环导致经氧化和非氧化途 ・24・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 合理用药 ClinicaI Medication JournaI 弟5卷弟4期 径的糖代谢障碍.还直接抑制葡萄糖刺激的胰岛13 细胞分泌胰岛素的能力.加快13细胞凋亡。抑制胰 岛素在骨骼肌和肝脏的效应.以上环节被称为“脂 质毒性作用”[ 研究发现TZDs通过促进前脂肪细 1.3 TZDs有效降低心血管疾病危险因素 研究发现TZDs作为胰岛素增敏剂在有效减轻 胰岛素抵抗的同时.伴随的是心血管疾病危险因素 的全面改善 1.3.1 TZDs对血脂的影响TZDs能够降低甘油三 胞分化.将内脏脂肪转变为对胰岛素敏感的皮下 脂肪 由于具有高度代谢性活性的内脏脂肪细胞 减少.FFA分泌也减少.有效地减轻了脂质毒性 作用[5l 酯(TG)水平.升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL— C) 2型糖尿病患者常伴有低密度脂蛋白胆固醇 (LDL—C)的亚型一小而致密的LDL—C水平升高。 其特点是氧化易感性强.不易被LDL受体所识别, 而易被单核巨噬细胞所吞噬形成泡沫细胞,并且对 在2型糖尿病动物模型中的研究发现。TZDs 对胰岛13细胞具有保护作用.其可以增加胰岛的面 积、密度和胰岛素的含量而不影响胰岛素的表达, 血管壁有细胞毒性作用.增加白细胞趋化性。与 LDL—C相比有更强烈的致AS作用。研究发现, TZDs能有效降低小而致密的LDL~C水平。例如一 项在234例2型糖尿病患者的血脂研究中发现。约 55%伴有小而致密的LDL—C升高.经罗格列酮 8mg/d治疗8周后其水平明显降低Il1]。 1‘3.2 TZDs对血压的影响 研究发现TZDs通过降 低血胰岛素水平.改善血管内皮细胞功能,减少血 管壁对钙离子的摄取.降低肾素一血管紧张素一醛固 并可抑制13细胞凋亡[ 。 1.2 rZDs临床治疗研究 临床研究结果显示.TZDs单独应用可以使糖 化血红蛋白(HbAlc)平均下降1.O%~1.5%。一项 26周的研究采用HOMA分析方法(包括胰岛素抵 抗指数和13细胞功能指数).结果显示与安慰剂组 相比.罗格列酮Smg/d治疗在良好控制血糖的同时 可以使胰岛素抵抗平均下降33%.13细胞功能增加 65%tvl 美国一项为期16~24周865例2型糖尿病 患者参加采用吡格列酮单药治疗的双盲对照研究. 结果显示治疗组空腹血糖平均下降值在15mg/d组为 1.1mmol/L.在30mg/d组为1.3mmol/L.在45mg/d 组为3.0mmol/L:HbA1c在30mg/d组和45mg/d组 酮系统活性等机制来降低血压。一项罗格列酮治疗 2型糖尿病的研究中测定了基线、28周、52周24h 动态血压.与基线值相比.52周时患者收缩压平均 下降3.5mmHg。舒张压平均下降2.7mmHg,平均动 脉压下降2.8mmHgm] 1-3.3 TZDs对心血管的保护作用 血管平滑肌细 胞(VSMC)迁移到内膜病变处并增殖是AS形成 的重要过程.而且是血管成形术后血管再狭窄的重 要原因 研究发现PPAR ̄/在血管内皮和平滑肌细 胞、巨噬细胞中均有表达,PPAR3'活化后可以抑制 平滑肌细胞增殖、迁移,还可以抑制由VSMC和巨 噬细胞产生的基质金属蛋白酶一9(MMP9)的表达. 分别下降1.3%和1.4%.提示TZDs的降糖效果在一 定剂量范围内呈剂量依赖性_8_ 研究证实TZD无论是与磺酰脲类药物.还是 与双胍类药物联合用药.其降糖疗效均优于上述任 一药物的单独应用,并且有可能减少它们的剂量 一项多中心、随机、双盲试验选用的是单用胰 岛素治疗无效的319例2型糖尿病患者.随机加入 罗格列酮(4mg/d或8mg/d)或安慰剂治疗26周。 并影响其活性.MMP9已被证实与斑块破裂和急性 冠脉事件密切相关 来自罗格列酮的两项研究分别 证实了其可以有效地减少冠状动脉放置支架后再狭 窄和颈动脉内膜中层的厚度 罗格列酮4mg/d组和 8mg/d组治疗26周后.血MMP9水平明显降低ll3] 研究证明炎症在AS形成中起重要作用 TZDs 结果显示与安慰剂+胰岛素组相比.罗格列酮+胰岛 素组血糖显著改善.胰岛素剂量平均减少12%. HbA1c平均下降1.2% 目前美国FDA已批准罗格 列酮合用胰岛素.表明TZDs通过改善胰岛素敏感 性.提高了外源胰岛素的疗效ll0] ・ 25 ・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 第5卷第4期 金堡 ——— CIinicaI Medication JournaI 治疗能明显降低C一反应蛋白、白细胞介素一6、纤 治疗量1.5g/d~2.0g/d。 溶酶原激活物抑制剂一1(PAl一1)等炎症标志物和 2.1二甲双胍作用机制研究 致血栓物质的水平l4]。脂联素是一种具有抗炎作用 二甲双胍的作用机制是改善胰岛素敏感性.其 和抗AS作用的脂肪细胞因子.在胰岛素抵抗时其 作用于胰岛素的靶器官如肝脏、骨骼肌和脂肪组 水平降低.TZDs治疗后明显升高。 织.增加胰岛素受体的数目以及亲和力,增强胰岛 1.4 TZDs临床安全性研究 素受体后的信号传递.提高GLUT一4的活性和基因 第一代TZDs药物曲格列酮因其分子结构中含 表达.抑制肝糖输出,促进外周组织(尤其是肝 有一个类似维生素E的基团.这个基团在体内代谢 脏)对葡萄糖的利用.降低脂肪氧化。二甲双胍 后会产生代谢产物一醌基.它对肝脏具有一定毒副 还可以抑制肠道对葡萄糖的吸收。研究发现二甲 作用.因此曲格列酮在上市3年后即被FDA禁用。 双胍有效降低体重.是其改善胰岛素敏感性的另 而罗格列酮和吡格列酮分子结构中不含有这个基 一机制之一 荟萃研究分析结果显示其减重约5% 团.因此不会产生肝脏毒副作用。例如在中国糖尿 ~7%.减少内脏脂肪约15%,减少腹部皮下脂肪 病人群(含携带乙型肝炎或丙型肝炎病毒患者)的 约11%t18,191 研究发现.罗格列酮组和安慰剂组相比没有明显的 目前认为二甲双胍的分子作用靶点是一磷酸 肝脏毒性l}5] 在国外一项3000多例大型研究中, 腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)。AMPK是一种重 肝脏转氨酶升高在吡格列酮组为0.26%(4/1526), 要的代谢应激蛋白激酶.广泛存在于组织细胞中, 在安慰剂组为0.25%(2/793),两组基本相似,发 一旦活化能够调节机体的能量代谢。研究发现二 生率很低 专家建议在开始服TZDs时和服药期间 甲双胍可以激活AMPK.达到调节糖和脂肪代谢的 应检测肝功能.对于活动性肝病或转氨酶升高大于 作用[2【)I 正常上限2.5倍者不推荐使用 2-2二甲双胍临床治疗研究 TZDs水肿发生率约为3%~5%.发生机制可能 研究报道二甲双胍单药治疗平均降低空腹血糖 与水钠潴留增多而导致血容量增加有关 因此TZDs 59~78mg/dL.降低餐后血糖83mg/dL.降低HbAle 不适用于纽约心脏病学会心功能分级(NYHA)3、 1.5%~2.0%,胰岛素敏感性提高20%~30%。Jo— 4级心功能的患者.并慎用于水肿患者。TZDs也可 hansen分析了1957~1996年间19项研究结果后发 能导致体重增加.其原因可能与胰岛素敏感性增强 现.二甲双胍(格华止)和磺酰脲类药物在降低血 有关.在血糖控制的同时脂肪合成增加.但研究表 糖和HbA1c方面作用相同.但格华止使患者体重 明其主要增加皮下脂肪.而减少内脏脂肪.后者与 平均下降1.2kg,而磺酰脲类药物使患者体重平均 胰岛素抵抗密切相关 体液潴留是导致体重增加的 增加1.7kg.Johansen认为就此而言.二甲双胍疗效 另一个原因.应予以关注和处理[16t171 优于磺酰脲类药物l2】] 在其他一些研究的荟萃分析 2双胍类药物 中也证实了Johansen的研究结果。 双胍类药物早存20世纪50年代就已被用于2 二甲双胍与TZDs、磺酰脲类药物、阿卡波糖 型糖尿病的治疗.主要有苯乙双胍(降糖灵)和二 或胰岛素联合应用.可明显提高降糖疗效.其平均 甲双胍.其中苯乙双胍发生乳酸酸中毒的副作用较 减少胰岛素用量15%~100%。 大.现已基本淘汰 二甲双胍因其良好的疗效和安 2.3二甲双胍对心血管的保护作用 全性一直被作为一线用药 英国糖尿病前瞻性研究(UKPDS)结果证实, 二甲双胍用法:在0.5g/d~2.5g/a的剂量范围 二甲双胍不但能够有效降糖.还能够有效地减少2 内.其降糖效果存在明显的剂量依赖性.国内推荐 型糖尿病患者大血管和微血管的并发症 美国糖尿 ・ 26 ・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 合理用药 Clinical Medication Journal 第5卷第4期 病预防研究(DPP)也证实了二甲双胍能够有效地 阻止糖耐量低减人群向糖尿病的转化,增加糖耐量 低减人群代谢综合征的缓解率。 研究认为二甲双胍保护心血管的作用主要通过 达和转位.增加肌肉对葡萄糖的摄取。并可抑制 肝糖输出,降低脂肪酸氧化。目前该药正处在研 发阶段[26] 3.4胰岛素受体激动剂 研究发现非肽类真菌代谢物L783281、 TLK19780有模拟胰岛素样作用。其作用机制是选 择性激动胰岛素受体的酪氨酸激酶,加强胰岛素 以下机制 ]:①有效减轻中心性肥胖;②提高机 体对胰岛素的敏感性,改善高胰岛素血症;③降低 空腹和餐后FFA水平,减少合成TG的底物,升高 HDL—C,改善血脂紊乱;④减少炎症反应和氧化应 激;⑤降低PAI—I,恢复纤溶功能,改善高凝血 状态和血小板功能 受体后信号传递。目前此类药物处在动物实验阶 段。 3.5其他胰岛素增敏剂 与胰岛素作用高度相关的许多蛋白激酶调节剂 都是目前研发的重点,例如蛋白酪氨酸磷酸酶1B (PTP-1B)抑制剂,其抑制胰岛素受体的去磷酸化, 延长和扩大胰岛素关键性的早期信号传递。其他还 有选择性-肾上腺素能B,受体激动剂,其不仅能有 效减重.还具有直接的胰岛素增敏作用 。 2.4二甲双胍临床安全性研究 二甲双胍的主要不良反应为消化道反应,表现 为腹部不适、腹泻、便秘、恶心、腹痛等,一般在 服药1个月后逐渐减轻 为克服消化道反应,可以 在餐中或餐后服药,并可以较低的剂量起步,逐渐 适应后再加大剂量。乳酸酸中毒是双胍类少见的副 作用.二甲双胍发生的几率很低,仅为每年十万分 之j.多发生在缺氧性疾病、严重肝病或肾病时, 当排除有禁忌证的患者时.发生率接近于零。。肾功 能不全(Cr>1.5mg/dL)是二甲双胍的绝对禁忌证。 综上所述.TZDs和二甲双胍是一类有着广泛 应用前景的抗高血糖药物。其通过减轻胰岛素抵抗 和保护胰岛B细胞功能的双重机制,有效地治疗2 型糖尿病.并且具有控制血糖以外的益处一降低心 血管疾病的危险因素.改善糖尿病患者的预后。另 外,伴随着新型胰岛素增敏剂的不断研发,预计在 不久的未来.糖尿病患者将能得到疗效更好,选择 性更强的药物 【参考文献】 [1]Ferrannini E.Insulin resistance versus insulin deficiency in non~ insulin——dependent diabetes mellitus:problems and prospects. Endocrine Reviews,1998,19:477-490 3新研发胰岛素增敏剂的展望 3.1第二代TZDs 包括PPAR'y受体选择性调节剂、PPARcx/'y或 PPARo【l131a联合激动剂等 PPAR'y受体选择性调节 剂能够直接调节与胰岛素敏感性相关的基因的表 达,水钠潴留副作用轻 代表药物Metaglidasen目 前已在山期临床研究阶段 PPARcx/'y或PPARcx/ ̄/ 8联合激动剂也处在研发阶段.特点是可以同时调 控糖代谢和脂肪代谢,加强了对血脂的控制,副作 用有体重增加、液体潴留及肝功能损害等E24, 3.2非TZDs类胰岛素增敏剂 此类药物在化学结构式上不同于TZDs.但作 [2]Meigs JB,Wilson P.WF,Nathan DM,et a1.Prevalence and char acteristics of the metabolic syndrome in the San Antonio Heart nd Fraaminghaln offspring Studies.Diabetes,2003,8:2160— 2167 用过程与TZDs相同即激活PPAR ̄。特点是控制血 脂的作用更强。 3.3一磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)激动剂 [3]Yonemitsu S,Nishimura H,Shintani M,et a1.Troglitazone in— duces GLUT4 translocation in L6 myotubes.Dibetaes,2001,50: 1093-1 1O1 5一氨基咪唑一4一甲酰胺核苷酸为AMPK激动 剂 激活AMPK后可以促进骨骼肌GLUT一4的表 ・ [4]Arner P.Free fatty acids—do they play a centrl rolae in type 2 dibetaes.Dibetes,Obesiaty&Metbolaism,2001,3(Supp1.1): 27 ・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 第5卷第4期 合理用药 Clinical Medication Journal Sll—Sl9 [16]Lebovitz HE.Differentiating membels of the thiazolidinedione 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