《Nature》子刊:降糖药依帕列净可通过调节NLRP3炎症小体活性发挥心脏保护作用

糖尿病可导致慢性高血糖,血脂异常,胰岛素抵抗,炎症等异常代谢状态,Ⅱ型糖尿病患者并发心血管疾病概率明显升高。葡萄糖钠共转运蛋白2(SGLT2)抑制剂可通过增加葡萄糖排泄降低血糖,研究表明在患有Ⅱ型糖尿病和高心血管疾病风险的患者中,SGLT2抑制剂empagliflozin依帕列净可明显降低心血管事件死亡率,其潜在机制尚不明确。近日有研究者团队发现SGLT2抑制剂可通过增加血清β-羟基丁酸(BHB),降低胰岛素、葡萄糖、尿酸水平,减弱NLRP3炎症小体的激活和IL-1β的分泌,可能有助于解释SGLT2抑制剂对人体的心脏保护作用,相关结果发表于《Nature Communications》。
研究中共有61位符合标准的参与者完成试验,分别接受依帕列净和磺酰脲类降糖药格列美脲治疗30天,结果二者降糖效果相似,但依帕列净显示出增加空腹血清BHB,降低血清尿酸、胰岛素水平,改善胰岛素敏感性的作用。

(药物对代谢参数的影响)

之后使用ATP和棕榈酸酯分别刺激巨噬细胞激活NLRP3炎症小体,经SGLT2抑制剂治疗可抑制IL-1β、肿瘤坏死因子-α分泌,降低NLRP3相关蛋白表达。RNA测序分析SGLT2抑制剂组免疫相关受体信号通路,免疫应答激活,免疫系统过程调节基因下调。

(SGLT2抑制剂抑制NLRP3炎症小体激活)

此前有报道称BHB可通过减少ASC寡聚化阻止NLRP3炎症小体的活化,而SGLT2抑制剂会引起血清酮体(即BHB)增加,胰岛素和葡萄糖水平降低,研究者于是考虑这些代谢物的影响。发现BHB剂量依赖性地抑制了由LPS和ATP刺激的巨噬细胞IL-1β分泌,葡萄糖饥饿状况下IL-1β分泌显著减少,10 nM胰岛素可提高IL-1β分泌,用胰岛素共同治疗减弱了BHB对NLRP3炎症小体激活的抑制作用。

(BHB、葡萄糖、胰岛素对NLRP3炎症小体的影响)

胰岛素可通过增加葡萄糖摄取,分解代谢和活性氧产生促进巨噬细胞炎症,最终导致NLRP3介导的IL-1β分泌。SGLT2抑制剂已被证明可通过增加肾脏对尿酸的清除率降低血清尿酸水平,而尿酸是NLRP3的有效激活剂。SGLT2抑制剂不仅可以改善代谢状况,还可以抑制IL-1β等促炎性细胞因子分泌,从而有可能减少高危糖尿病患者心血管事件的发生。其他SGLT2抑制剂直接或间接参与心脏保护的途径和机制仍待于深入研究。
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