摘要
內源性糖皮質激素存在固有晝夜節律,而臨床應用合成糖皮質激素時該特性常被忽視。本研究探究合成糖皮質激素倍他米松同相位(內源性激素高峰時)與異相位(內源性激素低谷時)給藥對小鼠糖代謝的影響,結果顯示,異相位給藥可誘導雌雄小鼠均出現高胰島素血癥,顯著降低晨間胰島素敏感性;同相位給藥的代謝副作用則顯著更輕微。EchoMRI 體成分分析儀實現體成分精準量化,為給藥時機介導的代謝表型差異提供核心數據支撐,提示糖皮質激素的研究與應用需重視晝夜節律的調控作用。

圖1:論文封面概要
方法
選取 8~10 周齡 C57BL/6J 雌雄小鼠,分為對照組、倍他米松異相位給藥組(ZT2 時注射)、同相位給藥組(ZT10 時注射),每日持續給藥 14~30 天。采用 EchoMRI-100 體成分分析儀于 ZT3(晨間)、ZT11(晚間)檢測小鼠體重、瘦體重及脂肪量;通過口服葡萄糖耐量試驗(OGTT)、胰島素耐量試驗(ITT)評估糖代謝穩態;檢測血漿胰島素、C 肽等生化指標;分析組織葡萄糖攝取能力及代謝相關基因的表達水平。
EchoMRI-100 體成分分析儀應用
EchoMRI-100 體成分分析儀為本研究提供關鍵量化支撐,可在小鼠清醒、無創狀態下快速測定體重、瘦體重、脂肪量等核心指標,有效規避麻醉應激對實驗結果的干擾。該技術精準捕捉不同給藥時機、不同檢測時間點的體成分動態變化,明確倍他米松對體成分的影響與用藥時機、檢測時間的關聯性,是解析節律相關代謝表型的核心技術手段。
體成分研究結果
倍他米松兩種給藥方式均能同等程度抑制雌雄小鼠的體重增長與瘦體重增加,且該抑制效應不受檢測時間的影響;兩組小鼠的脂肪量均無顯著變化,提示倍他米松給藥引發的體成分差異主要集中于瘦體重的增長抑制,且與給藥時機無明顯關聯。

圖 2(原文 Fig.1A):直觀展示異相位與同相位給藥均顯著抑制雄性小鼠體重增長,兩組間無明顯差異。
研究結果
異相位給藥(ZT2)在干預第 14 天即顯著升高雌雄小鼠血漿胰島素與 C 肽水平,提升 HOMA-IR 指數,晨間 ITT 結果顯示小鼠胰島素敏感性幾乎完全喪失;同相位給藥(ZT10)僅輕度降低小鼠胰島素敏感性。晚間檢測時,兩種給藥方式對胰島素敏感性的抑制效應無顯著差異;OGTT 結果顯示,倍他米松對血糖代謝的影響高度依賴檢測時間,晚間給藥組的血糖清除速率更快。此外,兩種給藥方式均未對小鼠血脂、骨代謝及肌肉功能相關指標產生顯著影響。

圖 3(原文 Fig.2A):異相位給藥組雄性小鼠血漿胰島素水平顯著高于對照組與同相位給藥組。
結論
倍他米松的代謝副作用具有顯著時間依賴性,異相位給藥(內源性糖皮質激素低谷時)對糖代謝的干擾更顯著,易誘發高胰島素血癥與胰島素抵抗,而同相位給藥的應用安全性更高。EchoMRI 精準證實,倍他米松給藥時機對體成分的影響主要體現在瘦體重增長抑制,且該變化與糖代謝紊亂密切相關。本研究提示,臨床使用糖皮質激素時需充分考慮晝夜節律特征,通過優化給藥時機減少代謝副作用,同時相關研究中應重視檢測時間的一致性,以保證實驗結果的準確性。

圖 4(原文 Fig.4E):直觀顯示晨間 ITT 中,異相位給藥組小鼠血糖無明顯下降,胰島素敏感性完全喪失
原文出處DOI:10.1016/j.lfs.2024.123080
