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Cardioprotective effects of metformin and vildagliptin in adult rats with insulin resistance induced by a high-fat diet.

メトホルミンの心保護作用と高脂肪食によって誘導されるインスリン抵抗性をもつ成体ラットにおけるビルダグリプチン。

Published date

2012-05-23

Author

Nattayaporn Apaijai, Hiranya Pintana, Siriporn C Chattipakorn, Nipon Chattipakorn

Affiliation

Cardiac Electrophysiology Research and Training Center, Faculty of Medicine, Chiang Mai University, Chiang Mai, 50200, Thailand.

Abstract

Insulin resistance has been shown to be associated with cardiac sympathovagal imbalance, myocardial dysfunction, and cardiac mitochondrial dysfunction. Whereas metformin is a widely used antidiabetic drug to improve insulin resistance, vildagliptin is a novel oral antidiabetic drug in a group of dipeptidyl peptidase-4 inhibitors in which its cardiac effect is unclear. This study aimed to determine the cardiovascular effects of metformin and vildagliptin in rats with insulin resistance induced by high-fat diet. Male Wistar rats were fed with either a normal diet or high-fat diet (n =24 each) for 12 wk. Rats in each group were divided into three subgroups to receive the vehicle, metformin (30 mg/kg, twice daily), or vildagliptin (3 mg/kg, once daily) for another 21 d. Heart rate variability (HRV), cardiac function, and cardiac mitochondrial function were determined and compared among these treatment groups. Rats exposed to a high-fat diet developed increased body weight, visceral fat, plasma insulin, cholesterol, oxidative stress, depressed HRV, and cardiac mitochondrial dysfunction. Metformin and vildagliptin did not alter body weight and plasma glucose levels but decreased the plasma insulin, total cholesterol, and oxidative stress levels. Although both metformin and vildagliptin attenuated the depressed HRV, cardiac dysfunction, and cardiac mitochondrial dysfunction, vildagliptin was more effective in this prevention. Furthermore, only vildagliptin prevented cardiac mitochondrial membrane depolarization caused by consumption of a high-fat diet. We concluded that vildagliptin is more effective in preventing cardiac sympathovagal imbalance and cardiac dysfunction, as well as cardiac mitochondrial dysfunction, than metformin in rats with insulin resistance induced by high-fat diet.

 

インスリン抵抗性は、心臓交感神経迷走神経のアンバランス、心筋機能不全と心臓ミトコンドリア機能不全と関係していることが示された。
メトホルミンがインスリン抵抗性を改善する広く使われている抗糖尿病薬であるのに対して、ビルダグリプチンはその心臓効果が不明である一群のジペプチジル・ペプチダーゼ-4抑制薬の新しい経口抗糖尿病薬である。
本研究は、高脂肪食によって誘導されるインスリン抵抗性でラットでメトホルミンとビルダグリプチンの心血管作用を決定することを意図した。
男性のウィスターラットは、12週の間普通食または高脂肪食(各々n =24)で供給された。
各群のラットは、媒体、メトホルミン(30mg/kg(1日2回))またはビルダグリプチン(3mg/kg(1日1回))をさらに21dで受けるために、3つのサブグループに分けられた。
心拍変動性(HRV)、心機能と心臓ミトコンドリア機能は、これらの治療群の間で決定されて、比較された。
高脂肪食にさらされるラットは、増加した体重、内臓脂肪、血漿インスリン、コレステロール、酸化ストレス、抑制されたHRVと心臓ミトコンドリア機能不全を呈した。
メトホルミンとビルダグリプチンは、体重と血糖値を変えなくて、血漿インスリン、総コレステロールと酸化ストレス・レベルを低下させた。
メトホルミンとビルダグリプチンが抑制されたHRV、心機能障害と心臓ミトコンドリア機能不全を軽減したにもかかわらず、ビルダグリプチンはこの予防により効果的だった。
さらにまた、ビルダグリプチンだけは、高脂肪食の消費に起因する心臓ミトコンドリア膜脱分極を予防した。
ビルダグリプチンが高脂肪食によって誘導されるインスリン抵抗性をもつラットにおけるメトホルミンより、心臓交感神経迷走神経のアンバランスと心機能障害(心臓ミトコンドリア機能不全と同様に)を予防することに効果的であると、我々は結論した。


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