簡(jiǎn)介：目前，二甲雙胍或鹽酸二甲雙胍被認為是治療2型糖尿病的首選藥物。它具有許多作用，包括腸道葡萄糖攝取和增加胰島素介導的葡萄糖處置、葡萄糖轉運蛋白的易位、抑制肝葡萄糖輸出和脂肪酸氧化。二甲雙胍的機制可能是由一磷酸腺苷激活蛋白激酶AMPK介導的。更重要的是，二甲雙胍可減輕炎癥和自身免疫性腦脊髓炎，并具有血管保護作用，尤其是在糖皮質(zhì)屏障中，它被用于預防和治療癌癥，以及其他有益的作用。相比之下，二甲雙胍的毒性與導致肝腎疾病的代謝損傷有關(guān)。其毒性主要與乳酸性酸中毒有關(guān)，可通過(guò)急性和慢性接觸產(chǎn)生。二甲雙胍逐漸被認為是一種對中樞神經(jīng)系統起作用的藥物，可能加速帕金森病的發(fā)病和/或進(jìn)展。盡管二甲雙胍是一種廣泛使用的藥物，但它對呼吸系統的影響尚未得到很好的證實(shí)。血管內皮生長(cháng)因子最初被描述為一種血管通透性因子；然而，它還有許多其他功能。VEGF-a 的表達一般受缺氧誘導因子（HIF-1）的調控，對于哮喘，AMPK的激活可以調節HIF/VEGF-a通路。血管內皮生長(cháng)因子-a受體是血管內皮生長(cháng)因子-1和血管內皮生長(cháng)因子-2，后者是激酶域受體，主要負責血管內皮生長(cháng)因子對內皮細胞的作用，如細胞增殖、一氧化氮（NO）和前列環(huán)素的產(chǎn)生、血管生成和血管通透性。肺組織中含有豐富的這種蛋白質(zhì)，它對肺結構和功能的發(fā)育至關(guān)重要，對嗜酸性炎癥、粘液化生、氣道重塑（上皮下膠原沉積）、平滑肌增生和高反應性也很重要。此外，在哮喘小鼠中，二甲雙胍降低了各種生長(cháng)因子的表達。我們的研究目的是檢查二甲雙胍調節葡萄糖和胰島素血漿水平的能力,對支氣管肺泡灌洗液炎癥細胞及一氧化氮濃度、肺組織膠原含量及血管內皮生長(cháng)因子水平的影響。同時(shí)，在出生后營(yíng)養過(guò)剩導致的小鼠肥胖模型中，評估隨著(zhù)時(shí)間推移由乙酰膽堿誘導的支氣管收縮的肺力學(xué)。將小鼠置于22±2°C的溫度下，并維持在12:12 h的明暗循環(huán)中。自由采食和飲水。肥胖的Swiss小鼠是通過(guò)出生后的過(guò)度營(yíng)養獲得的。

　　動(dòng)物：在出生后的第一天，新生雄鼠隨機分為每只母鼠3只仔鼠（肥胖組），及每只母鼠12只仔鼠（對照組）。斷奶后，所有雄性幼鼠都被喂以正常的食物。在7周齡候，對小鼠稱(chēng)重并進(jìn)行處理，以測量其飲水量。分為肥胖組，正常為對照組（CC，對照組）。肥胖組分為肥胖對照組（OC）和二甲雙胍治療組（OM）。CC組和OC組接受正常飲用水，OM組接受二甲雙胍（混合劑；300 mg/kg/天）。將小鼠單獨飼養，仔細監測2周的耗水量，在治療期間將小鼠單獨飼養，仔細監測2周的耗水量。通過(guò)稱(chēng)量水瓶來(lái)估計每天的水攝入量，并以每天的速率（水攝入量g/體重10 g）計算這些值。在指定時(shí)間結束時(shí)，對所有動(dòng)物進(jìn)行稱(chēng)重，以計算Lee肥胖指數。這些組用于組織測量（生物化學(xué)和組織學(xué)參數）或呼吸力學(xué)分析。動(dòng)物總數為63只。

　　生物化學(xué)參數和樣品處理：空腹12小時(shí)后，使用便攜式血糖儀刺穿尾血管，以獲得血糖測量值。為了進(jìn)行胰島素測量，在吸入麻醉（異氟醚）下處理小鼠以獲得血液樣本。采集血液樣本，并在4°C下以5300轉/分的速度離心10分鐘，然后保存在冰箱中。使用胰島素酶聯(lián)免疫吸附測定試劑盒測定胰島素血漿水平。應用空腹血糖和血清胰島素濃度，采用空腹血糖（mmol/L）X空腹血清胰島素（MU/L／22.5）計算胰島素抵抗指數（HOMA-IR）。

　　支氣管肺泡灌洗液（BALF）細胞和亞硝酸鹽/硝酸鹽濃度（NOX）：BALF與血樣來(lái)自同一只小鼠。取血樣后，對小鼠進(jìn)行氣管造口術(shù)，獲得灌洗液。在這個(gè)過(guò)程中，在氣管內注入2.5毫升PBS。用血細胞儀檢測BALF中白細胞（WBC）的濃度，用臺盼藍染色排除法測定其存活率。用Giemsa染色的制劑測定BALF細胞差異。通過(guò)對每個(gè)樣本至少200個(gè)BALF細胞計數，評估差異細胞計數（%）。通過(guò)Griess反應對BALF進(jìn)行評估，以測定亞硝酸鹽/硝酸鹽濃度（NOX）。簡(jiǎn)單地說(shuō)，將90μL置于96孔板中，在室溫下用10μL的0.7 U/ml硝酸還原酶培養3 h。此后，將50μl的1%磺胺和50μl的0.1%萘乙二胺添加到每個(gè)孔中，并在室溫下培養5分鐘。用酶標儀測定540 nm下混合物的吸光度，并與標準亞硝酸鹽曲線(xiàn)進(jìn)行比較。

　　組織學(xué)和免疫組織化學(xué)分析:收集肺泡灌洗液后，取右肺，固定于10%多聚甲醛中，石蠟包埋。為了獲得總膠原纖維含量，采用四微米厚切片，用苦味酸極化法對肺泡間隔（實(shí)質(zhì)）和氣道中的纖維含量進(jìn)行定量分析。分別用200倍和400倍放大的常規光學(xué)顯微鏡測量肺泡間隔和氣道。對于VEGF-a免疫組化，使用7微米厚的切片，用PBS進(jìn)行脫蠟和清洗。我們分別用1%過(guò)氧化氫和1%PBS/BSA培養30分鐘，然后在4°C下用1:100的抗VEGF-a過(guò)夜。切片用PBS洗滌，生物素化抗兔1:500和鏈霉親和素辣根過(guò)氧化物酶孵育1小時(shí)。用PBS洗滌后，用3.3-二氨基聯(lián)苯胺在含有0.1%過(guò)氧化氫的50 mM TBS中孵育。

　　呼吸力學(xué)：動(dòng)物使用戊巴比妥鈉，68 mg/kg，i.p.和甲苯嗪，12 mg/kg，i.p.預麻醉。使用小動(dòng)物呼吸機進(jìn)行氣管插管，通氣（潮氣量為10 ml/kg，120次呼吸/min和3cm H2O正呼氣末壓）。注射泛古溴銨（0.5 ml/kg，i.p.）和曲馬醇（50 mg/kg，i.m.），并使用加熱墊保持動(dòng)物體溫。在與氣道相連的氣管插管上施加3s振蕩體積擾動(dòng)，測量肺系統輸入阻抗（Zrs）。通過(guò)將常相模型與所得數據進(jìn)行擬合，估算出氣道阻力（RAW）、組織阻尼（GTIS）和組織彈性（HTIS）力學(xué)參數。在10 s的時(shí)間內，使用超聲波裝置對鹽水溶液（載體，0.9%氯化鈉）和100 mg/ml的乙酰膽堿進(jìn)行霧化，評估每只小鼠的支氣管收縮情況。15 s后，對呼吸力學(xué)進(jìn)行90 s以上的評估。為了標準化肺部容積史，在開(kāi)始溶液輸送前，肺部充氣一次，壓力為30 cmH2O。每只小鼠在30、60和90 s時(shí)獲得呼吸力學(xué)參數，并考慮測定系數最高值（≥0.85）的數據。實(shí)驗結束時(shí)，動(dòng)物在麻醉下處死。

　　結果：用體重和Lee指數評價(jià)該模型誘導肥胖的有效性。與CC組相比，OC和OM組的這些參數顯著(zhù)增加（p<0.0001）。二甲雙胍治療沒(méi)有減輕體重，也沒(méi)有恢復OM組的Lee指數。與CC組相比，兩個(gè)肥胖組的血糖和胰島素水平以及HOMA均顯著(zhù)升高。OC組的血糖值高于CC組（P<0.005），OM組的血糖值高于CC組。這些結果提供了代謝綜合征建立的證據，并且二甲雙胍治療不能修復代謝紊亂。關(guān)于BALF中的炎癥細胞，我們觀(guān)察到OC組與CC組相比，白細胞和泡沫細胞顯著(zhù)增加。與CC和OC組相比，OM組的白細胞恢復到CC組的相似水平，而OM組的泡沫細胞減少。在巨噬細胞方面，我們發(fā)現與CC組相比，OC顯著(zhù)降低。然而，與CC和OC組相比，OM中的巨噬細胞增加。各組淋巴細胞百分比無(wú)變化，且各組的NOX值相似。與CC組相比，OC組和OM組氣道中總膠原含量增加。然而，與對照組相比，二甲雙胍治療不能修復氣道。肺泡間隔膠原含量無(wú)差異。OC組與CC組相比，VEGF-a的定量顯著(zhù)增加。OM組血管內皮生長(cháng)因子-A水平降低，但與CC組差異有統計學(xué)意義。因此，結果顯示二甲雙胍在CC組基礎水平上不完全恢復肺血管特性。生理鹽水和乙酰膽堿在30、60和90 s霧化吸入后記錄肺力學(xué)參數。與CC組相比，肥胖組（OC和OM）在30 s霧化吸入乙酰膽堿后支氣管收縮明顯。二甲雙胍治療不能阻止肥胖小鼠在30 s時(shí)對乙酰膽堿的早期和加重反應。在60 s和90 s時(shí)，所有組對乙酰膽堿的反應相似。在30、60和90 s時(shí)，所有組的乙酰膽堿霧化后的GTI值均高于鹽水霧化。未觀(guān)察到HTIS值的變化。

　　結論：產(chǎn)后營(yíng)養過(guò)剩致小鼠肥胖，二甲雙胍對血漿中葡萄糖和胰島素水平的改善有限，對氮氧化物沒(méi)有顯著(zhù)影響。此外，二甲雙胍并不能改善BALF中的巨噬細胞，但肥胖小鼠顯示血管內皮生長(cháng)因子水平和氣道中的總膠原減少。盡管有這些改善，但用乙酰膽堿誘導肥胖小鼠支氣管收縮來(lái)評價(jià)這種藥物對肺功能的修復效率，顯示效率仍然很低。本研究顯示二甲雙胍不能促進(jìn)肺部整體改善。然而，應探索不同的動(dòng)物肥胖模型和代謝綜合征的不同階段，以闡明二甲雙胍對肺的作用。