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GLP-1RA的多效性从何而来?
中国是糖尿病流行大国,晚期糖尿病患者常合并各种并发症,据估计会有约420万人因糖尿病及其相关的并发症而死亡[1]。因此,具有多重获益的控糖药物在糖尿病治疗领域的使用,对进一步稳定血糖、防控疾病进展至关重要。
胰高血糖素样肽-1受体激动剂 (GLP-1RA) 是一种新型降糖药物,其降糖机制主要依赖于胰岛素分泌。GLP-1RA还有延缓胃肠排空、增加饱腹感、中枢性食欲抑制、改善胰岛β细胞等多种负反馈生理机制,从而调控机体血糖稳态水平[2]。同时具有保护胰岛β细胞功能、减轻体重、低血糖发生率低、降低心血管危险因素等综合降糖优势。近年来,GLP-1RA的临床应用愈发广泛[3]。为何GLP-1RA会有如此多样的生理学效应?GLP-1RA究竟是如何作用于全身各器官?下文带您一探究竟。
作用广泛,从分子学探索GLP-1受体全身分布改善代谢水平
目前广泛认为,GLP-1RA的多种获益是通过GLP-1受体(GLP-1R)依赖及GLP-1R非依赖途径发挥作用。
GLP-1受体(GLP-1R)是G蛋白偶联受体,广泛表达于包括心血管系统在内的全身各组织与器官。GLP-1分泌入血形成活化的GLP-1(7~36)a能结合并激活GLP-1R经cAMP依赖的PKA信号通路发挥调节胰岛素和胰高血糖素分泌,实现控制血糖的作用:血糖水平升高时,GLP-1促进胰岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌,发挥降糖作用;血糖水平下降或趋于正常时,GLP-1促进胰岛素分泌的作用减弱直至终止,血糖水平则不会进一步降低[4]。GLP-1RA可与GLP-1R结合,发挥与GLP-1相似的生物效应和药理作用(图1)。
另外,而GLP-1(9-36)和GLP-1的其他代谢物被认为是无代谢活性的。然而,十几年前,科学家研究发现,对于缺乏经典GLP-1受体(GLP-1R)的心肌细胞,心脏保护作用可能是由GLP-1(9-36)酰胺介导的,是独立于经典的GLP-1R途径的[5](图1)。
图1 GLP-1RA的多种获益[6]
目前广泛认为,GLP-1RA的多种获益是通过GLP-1受体(GLP-1R)依赖及GLP-1R非依赖途径发挥作用。简而言之,另外GLP-1受体广泛分布于胰腺、肺、心脏、肾脏、血管平滑肌、脂肪细胞、胃肠道及中枢神经系统,GLP-1RA可依赖或者不依赖GLP-1受体调节这些分子的表达,提示GLP-1RA作用的广泛性及其巨大的临床价值。
多重获益,从生理学解析GLP-1RA的综合控糖
除分子生物学机制,GLP-1RA的综合作用,实际上,也可从生理学上窥探一二。
● 降糖
GLP-1RA可增加胰岛素分泌并抑制胰高血糖素生成来发挥相关降糖作用[7]。GLP-1可通过抑制KATP通道,增加钙通道活性,触发钙通道开放,导致钙内流增加,从而增强钙诱导的胰岛素分泌[8]。高血糖可通过非氧化性葡萄糖途径介导的氧化应激推动自身活化,从而加剧对心血管的破坏[9]。高血糖是心血管疾病的弱风险因素,高血糖对内皮细胞、血管平滑肌细胞等能产生不良影响,降低血糖可能降低T2DM心血管不良事件的发生[10]。因此,GLP-1RA可通过降糖作用来减轻对心脏的危害,间接发挥心脏保护作用。
● 减重
GLP-1RA减少食物摄入量和主观饥饿感,通过激活下丘脑食欲中枢而抑制食欲,还可激活胃壁上的GLP-1R,调节交感与迷走神经[11],减少对食物的欲望,从而降低饥饿感;还可降低体重,体质指数越大,其减重效果会更显著[11]。GLP-1RA可刺激肌间神经元的GLP-1R抑制胃肠运动[12]。肥胖是心血管疾病发展的重要危险因素,体质指数增加,心血管风险也会相应上升。因此,与GLP-1RA相关的体重减轻可能有助于潜在的保护心脏作用。
● 降压
研究表示GLP-1RA可通过促进心房钠尿肽的分泌而发挥降压作用[13]。分析显示服用GLP-1RA可降低T2DM患者的血压[7]。而高血压是心血管疾病的相关危险因素,与单独患两种疾病的人相比,同时患有T2DM和高血压的心血管死亡风险更高,而GLP-1RA能降低血压,间接发挥心血管保护功能[14]。
● 降脂
GLP-1RA可改善脂质代谢,即降低甘油三酯和低密度脂蛋白[7]。GLP-1RA改善血脂的机制可能是降低胰岛素抵抗并改善肝脂质代谢。相关研究也显示GLP-1RA可改善血脂水平,并可减少内脏脂肪和皮下脂肪厚度[15]。血脂异常可增加心血管不良事件的发生率,而GLP-1RA可降低血脂水平,从而降低T2DM的心血管风险。
值得关注的是,司美格鲁肽作为我国第一个有心血管适应症的GLP-1RA周制剂,使我国的T2DM患者拥有了兼顾强效降糖、心血管获益,以及便利性的新选择。除此之外,SUSTAIN系列研究显示,司美格鲁肽还能够缩小2型糖尿病(T2DM)患者腰围,改善腹型肥胖、显著降低收缩压最高达7.3mmHg(p<0.05)、改善空腹和餐后血脂指标,为内分泌科及心内科医生提供了一大助力[16-18]。
GLP-1RA具有多种多样的临床获益,相比1~2min被降解的天然GLP-1,其半衰期更长。GLP-1受体激动剂通过作用于多种不同的靶器官或组织,使患者多重获益。在生理学上,GLP-1RA不仅有效降低血糖,还能减轻体重、降低血压和改善脂质代谢,这些作用共同减少了T2DM患者心血管疾病的风险,发挥了心脏保护作用。期待未来随着其临床证据及使用经验的积累,以司美格鲁肽为代表的GLP-1RA能够惠及更多患者。
参考文献
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专家简介
缪洪芸 教授
主任医师 重庆大学附属江津医院内分泌代谢科主任 内科教研室主任
重庆市医学会内分泌专委会委员
重庆市医院协会内分泌管理委员会委员
重庆市医学会骨质疏松及骨矿盐疾病专业委员会委员
重庆市医学会糖尿病专业委员会肥胖及脂代谢学组委员
重庆市医学会糖尿病专业委员会糖尿病教育与血糖管理学组委员
重庆市医学会血液净化专委会委员
专家简介
漆霞 主管护师
重庆大学附属江津医院内分泌代谢科护士长 院糖尿病小组组长
重庆市护理学会护理伦理专委会委员
重庆市护士规范化培训骨干教师
从事内分泌相关临床护理工作15年
研究方向:糖尿病患者健康教育、糖尿病足护理、护理教育
专家简介
刘佳 主管护师
重庆大学附属江津医院内分泌代谢科 主管护师
重庆市糖尿病专科护士
重庆市糖尿病足综合管理技能培训师
重庆市护士规培化培训骨干教师
从事内分泌相关临床护理工作12年
研究方向:患者教育,糖尿病足护理,护理教育
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