卡格列净对 2 型糖尿病患者 CD34+ 细胞的作用

糖尿病影响了美国 11% 以上的成年人，预计到 2025 年这一数字将增加近一倍。 糖尿病和肥胖都与内皮功能障碍、氧化应激、内皮细胞炎症、心血管促血栓形成状态有关，并且是肾脏疾病的最常见原因。 使用钠-葡萄糖连接转运蛋白 (SGLT-2) 抑制剂已显示出改善血糖控制、减轻体重、高血压甚至改变循环肾素-血管紧张素-醛固酮系统 (RAAS) 和一氧化氮 (NO) 的希望。 然而，这些药物组是否对心血管疾病 (CVD) 风险修正或对内皮细胞或内皮祖细胞有任何影响，作为心血管和肾脏风险结果指标的替代指标，尚不清楚。

研究人员之前已经表明，源自外周血的 CD34+ 细胞可以作为细胞生物标志物，比基于血清的标志物更可靠地用于 CVD 风险评估。 直到内皮已经受损和发炎时，基于血清的炎症标记物才有用。 这种基于血清的生物标志物需要几个月的时间才能发生变化，并且无法提供关于特定药物是否会影响未来内皮细胞的预防性和可预测信息。 这就是为什么对内皮祖细胞的研究至关重要。 在研究人员之前对有氧运动干预的糖尿病前期人群进行的研究中，研究人员已经证明 CD34+ 细胞在 2-4 周内对治疗或干预的变化有反应，并且可以用作可靠的非血清细胞生物-标记。 CD34+ 细胞或内皮祖细胞已在临床上用于改善侧支循环，并已作为强大的心血管生物标志物进行了广泛研究。 因此，研究患者的 CD34+ 细胞，无论是否使用 Canagliflozin (Cana)，都可以提供有关药物及其对内皮影响的重要信息。 这一点尤为重要，因为另一种 SGLT2 抑制剂 Empagliflozin 已显示出与口服降糖药无可比拟的积极心血管作用。 当然，问题是这种临床试验效应是继发于葡萄糖效应还是 SGLT2 抑制剂对内皮的直接作用。

已在人类细胞中鉴定出多种葡萄糖转运蛋白，包括 GLUT、SGLT 甚至味觉受体（如 TLR2 和 TLR3）。 研究人员知道 SGLT 转运蛋白存在于肾小管细胞中，明确阻断这些细胞中的 SGLT2 是有益的。 关于干细胞或祖细胞中葡萄糖转运蛋白的信息几乎为零。 在我们的实验室中，研究人员已证明 CD34+ 细胞上存在 GLUT1、SGLT 和 TLR3。 研究人员还证明，高血糖对 CD34+ 细胞的毒性大于对 CD31+ 阳性成熟内皮细胞的毒性。 研究人员假设阻断 CD34+ 细胞中的 SGLT2 将是有益的而不是有害的。 就 CD34+ 细胞中的葡萄糖摄取而言，其他葡萄糖转运蛋白应该就足够了，事实上，在高血糖环境（2 型 DM 患者）中进入较少量的葡萄糖可能较少促炎和促细胞凋亡。

我们的初步数据表明，SGLT1 和 SGLT2 的 mRNA 基因表达均在人 CD34+ 细胞上被发现，但在存在高血糖（20mM 葡萄糖）的情况下，只有 SGLT2 mRNA 基因表达在人 CD34+ 细胞中上调数倍。 然而，非初级商业获得的人内皮细胞 (HUVEC) 没有显示出类似的结果。 一种解释可能是随着细胞从祖细胞转变为成熟内皮，SGLT2 表达降低。 根据这些结果，研究人员认为 SGLT2 抑制剂将对祖细胞而非成熟内皮细胞有效。 因此，研究人员假设 CD34+ 细胞将是研究药物作用的理想生物标志物。 Cana 可能通过阻断 SGLT2 受体影响其他 CD34+ 细胞表面受体，包括其他葡萄糖转运蛋白并影响其功能（最重要的是迁移）。 如果特定药物对干细胞/祖细胞迁移产生积极影响，那么该药物可以对糖尿病引起的内皮功能障碍和血管并发症产生积极影响。 研究人员特别感兴趣的是，在观察 CD34+ 细胞上的 SGLT 1 和 2 时，卡格列净（一种 SGLT2 抑制剂）对其他葡萄糖转运蛋白（如 GLUT 1 和 4）的影响。 辨别这些影响将很有帮助，特别是当 2 型糖尿病人群的口服糖尿病药物选择实际上仅限于二甲双胍、DPP4 抑制剂和 SGLT2 抑制剂时。 研究人员计划在安慰剂匹配研究中研究 Cana 对 CD34+ 细胞的影响。 研究者计划招募具有以下特征的2型糖尿病受试者：1）超重、轻度和中度肥胖（BMI=25.0-39.9）； 2) 患有早期 2 型糖尿病（≤15 岁）且控制不充分的个体，HbA1C = 7.0 至 10.0%，服用二甲双胍（1-2 克/天）3) 无大血管并发症病史或存在且 CKD 不高于分期2. 受试者将根据 ADA 使用二甲双胍，二甲双胍是第一线治疗以及生活方式的改变。 虽然二甲双胍本身可能会影响炎症生物标志物，但这种影响充其量是微乎其微的，尤其是在存在 CKD 和内皮功能障碍的情况下。 此外，安慰剂组和卡纳组都将服用二甲双胍。

研究者将在两年内招募总共 40 名患者（20 人/组），退出率约为 20%，研究者希望保留 32 人（16 人/组）。 每组中的个体将按性别、年龄和种族进行匹配。 将在基线（第 0 周）以及药物摄入后 2 个月和 4 个月时对参与者进行评估。