收缩（运动）介导的葡萄糖摄取作为 2 型糖尿病的治疗靶点

目的 1：确定急性输注硝普钠（一种 NO 供体）是否会增加 2 型糖尿病患者静息时的腿部葡萄糖摄取。

20 名年龄在 30 至 60 岁之间的男性 2 型糖尿病患者将从我们的诊所通过广告招募。 纳入标准：

• 非吸烟者
• 没有明显的冠状动脉疾病（负荷心电图）
• 体重指数 < 35 kg.m-2
• 空腹血糖 > 7 mmol.L-1 和/或 75 克口服葡萄糖负荷后血糖水平 > 11.1 mmol.L-1
• 不吃药（控制饮食）

腿部血流量（热稀释）和葡萄糖摄取反应（动静脉差异）对注入股动脉的三个累积剂量的硝普钠（0.1、0.3 和 0.6 ug.kg-1.min-1，每剂 10 分钟）使用我们实验室建立的技术将进行评估。 剂量基于我们广泛的未发表的观察结果，并已计算出位于剂量反应曲线的线性部分，并会引起局部而非全身的血流动力学效应。 作为对照，我们还将评估对硝酸盐非依赖性血管扩张剂 Verapamil (Isoptin)（1、3 和 6 ug.kg-1.min-1 剂量）。 维拉帕米是一种钙通道拮抗剂，通过直接作用于平滑肌引起血管舒张。 将滴定剂量以产生相似的血流反应，并且两种药物将以随机顺序给药，洗脱期为 60 分钟。 维拉帕米的剂量将在试点实验中确定。 股外侧肌活检将在基线和每种药物的最高剂量后进行，并测量 cGMP 和 GLUT-4 易位。

将进行单股股外侧肌活检作为与 2 型糖尿病患者的比较。

意义：本研究将确定急性 NO 补充剂是否会刺激 2 型糖尿病患者的肌肉 GLUT-4 易位和葡萄糖摄取。

初步研究：确定口服硝酸盐是否会增加健康志愿者呼出的 NO 水平，并比较单硝酸异山梨酯 (ISMN) 和季戊四醇四硝酸酯 (PETN) 以确定哪种药物在增加呼出的 NO 方面更有效。

将通过广告招募15名年龄在18至65岁之间的健康男性志愿者（通过体检确定）。 健康对照的纳入标准为：

• 非吸烟者
• 没有明显的冠状动脉疾病 (ECG)
• 体重指数 < 30 kg.m-2
• 空腹血糖 < 6.1 mmol.L-1
• 未经治疗的

将获取血样并进行口服葡萄糖耐量试验 (OGTT)。 基线呼出一氧化氮 (NO) 和肺血流量将与阿尔弗雷德呼吸科的布鲁斯汤普森博士合作测量。 硝普钠 (SNP) 是一种已知的 NO 供体，将用作阳性对照。 在基线测量之后，参与者将接受静脉内（前臂静脉）输注 SNP（在 30 分钟内从 0.3ug/kg/min 滴定到最大 3ug/kg/min）。 将使用自动血压计全程监测血压。 将测量输注后呼出的NO和肺血流量。

然后，参与者将开始第二阶段的研究，以确定 ISMN 和 PETN 是否会增加呼出的 NO 水平，并确定哪种药物在这方面更有效。

第 2、3 和 4 次访问：参与者将在随机拉丁方设计中接受以下每种研究药物：

• 安慰剂在第 2、3 或 4 次访问的早晨给药一次，
• 在第 2、3 或 4 次访问的早晨给予一次缓释 ISMN 单硝酸盐（120 毫克）； &
• 季戊四醇四硝酸酯（160 毫克，在第 2、3 或 4 次访问的早晨给药一次）。

每次治疗/就诊之间将有 7 天的清除期。 参与者将在服用每种研究药物三小时后重复测量呼出的 NO、肺血流量和 OGTT。 将在参与者服用每种药物之前和之后每小时采集一次血液，以测量 NO 代谢物（例如 亚硝酸盐/硝酸盐、亚硝基硫醇、亚硝基血红蛋白）。 硝酸盐药物偶尔会引起头痛和头晕。 头痛可以用扑热息痛治疗。

基线和治疗后的终点将是：

• 75g 口服葡萄糖负荷后
• 呼出的 NO 水平
• 肺血流量

意义：一旦确定了最有效的 NO 供体，它将用于目标 2 中描述的慢性硝酸盐研究。

目的 2：确定 12 周的慢性硝酸盐治疗是否能改善 2 型糖尿病患者的葡萄糖耐量和 HbA1c。

将从我们的诊所和通过广告招募 20 名年龄在 30 至 60 岁之间且符合目标 1 中规定的纳入标准的男性 2 型糖尿病受试者。 患者将被随机分配接受为期 12 周的长效硝酸盐疗法（每天单硝酸异山梨酯 60 毫克，Imdur）和安慰剂（交叉设计）治疗。 主要终点将是：

• 糖化血红蛋白 (HbA1c)
• 静息时全身葡萄糖摄取（稳定的葡萄糖示踪剂方法，(39-41)）
• 75 克口服葡萄糖负荷后（0-2 小时）的全身葡萄糖摄取（示踪剂方法）
• 骨骼肌 cGMP 和 GLUT-4 易位（葡萄糖负荷前后股外侧肌活检）
• 骨骼肌糖原、乳酸、磷酸肌酸、肌酸和 ATP 意义：本研究将确定慢性硝酸盐疗法是否会增加 GLUT-4 易位/葡萄糖摄取并对 2 型糖尿病患者的血糖控制产生有益影响。

目标 3：

确定急性输注 AICAR（一种 AMP 类似物）是否会增加 2 型糖尿病患者静息时的腿部葡萄糖摄取。

20 名健康男性和 20 名年龄在 30 至 60 岁之间的男性 2 型糖尿病患者将从我们的诊所和通过广告招募。 糖尿病患者的纳入标准为：

• 非吸烟者
• 没有明显的冠状动脉疾病（负荷心电图）
• 体重指数 < 35 kg.m-2
• 空腹血糖 > 7 mmol.L-1 和/或 75 克口服葡萄糖负荷后血糖水平 > 11.1 mmol.L-1
• 不吃药（控制饮食）

腿部血流量（热稀释）和葡萄糖摄取（动静脉差异）对 60 分钟 AICAR 股内输注（1 mg.kg-1.min-1， Clinalfa, Switzerland) 使用我们实验室建立的技术进行评估。 作为对照，我们还将在开始剂量反应曲线（60 分钟）之前测量对载体（盐水）输注的反应。 将测定血浆游离脂肪酸、甘油、甘油三酯和乳酸，并测量血气以评估呼吸商数。 将在基线时和 AICAR 后进行股外侧肌活检，并对以下参数进行定量：

• AMPK活性
• nNOS磷酸化
• NOS活性
• GLUT-4易位