J Clin Endocrinol Metab：恩格列净与健康受试者肾脏钠氢交换的关系

背景：钠-葡萄糖共转运体-2抑制剂(SGLT2i)具有心脏保护作用。在解释这些效应的多种机制中，可以假设与钠氢交换器(NHE)的相互作用。NHE存在9种以上的异构体。NHE1是人类心脏的主要亚型，并与心力衰竭的病理生理学有关。SGLT2i可以直接降低NHE1活性并恢复生理钙处理。这一假设似乎很有意义，因为功能正常的SGLT2几乎只在肾脏中表达。另一方面，NHE3仅在胃肠道和肾小管细胞中表达。NHE3与SGLT2共定位于近端小管S1段，影响钠和碳酸氢盐的重吸收。NHE3和SGLT2表现出功能性相互作用。

正常情况下，25%过滤后的钠被重吸收到与碳酸氢盐耦合的近端小管中;当葡萄糖运输饱和时，这一比例可以增加到80%。近端小管的高糖水平已被证明可以抑制nhe3依赖的碳酸氢盐重吸收。此外，SGLT2i可以通过与酶结合并促进S552和S605这两个特定丝氨酸位点的磷酸化直接抑制NHE3活性，导致与葡萄糖排泄量无关的钠尿症。临床前研究的证据表明，在糖尿病小鼠模型中，长期使用SGLT2i不影响NHE3的总肾表达，但显著增加S605的磷酸化。这种效应在野生型小鼠中不存在，支持SGLT2和NHE3之间存在功能性相互作用。

肾NHE3在调节钠交换中的作用更有争议。在NHE3敲除小鼠中，与野生型小鼠相比，恩格列净可增加尿液pH值以及钠、氯和碳酸氢盐的排泄。在健康受试者中，恩格列净已被证明可增加口服给药90和180分钟后钠和内源性锂的部分排泄。然而，在DAPASALT试验中，在控制钠摄入量的情况下，用达格列净治疗14天的2型糖尿病患者24小时钠排泄没有显著差异。在本研究中，在治疗的最初几天，患者醛固酮排泄增加，可能反映了肾素-血管紧张素-醛固酮系统的过度活跃，导致钠通过远端上皮通道重吸收。这似乎与先前的观察相冲突，即血管紧张素-肌酐比率，肾内肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活的标志，在SGLT2i治疗期间下降。此外，Heise等人在2型糖尿病患者中使用单剂量和多剂量25mg恩格列净后，24小时钠尿量短暂增加，但血浆肾素活性和血清醛固酮水平没有任何显著变化。

很少有研究分析SGLT2i对电解质和酸碱平衡的体内影响。在RED试验(达格列净对2型糖尿病的肾保护作用)的事后分析中，达格列净与血浆镁、氯化物、磷酸盐和硫酸盐浓度的轻微增加有关，而不影响绝对或部分电解质排泄或尿液pH值。

目的：探讨恩格列净对健康受试者尿液pH值的急性影响以及相关的代谢变化。从尿液中收集脱落的小管细胞，试图评估pH值的变化是否与NHE3蛋白表达和膜相关蛋白17 (MAP17)的变化有关，MAP17是SGLT2的一个基本辅助亚基。

方法：20名健康男性志愿者在标准化水化方案中接受2片25mg的恩格列净;每隔8小时收集新鲜排空的尿液和血液样本。在脱落的小管细胞中检测相关转运蛋白的表达。

结果：服用恩格列净后，尿液pH值升高(6小时从5.81±0.5增加到6.16±0.6,P = .008)，排尿量也升高(中位数为1.7;四分位差[IQR, 0.6;2.5]至2.5 [IQR, 1.7;3.5] mL/min−1,P = .008)和葡萄糖(中位数，0.03 [IQR, 0.02;0.08] [IQR, 31.6;40.2] %， P < .0001)和钠部分排泄率(中位数，0.48 [IQR, 0.34;0.65]至0.71 [IQR, 0.55;0.85] %， P = .0001)，而血浆葡萄糖和胰岛素浓度降低，血浆和尿酮升高。在尿脱落小管细胞中检测到NHE3、磷酸化NHE3和膜相关蛋白17蛋白表达无显著变化。在6名参与者的时间对照研究中，尿液pH值、血浆和尿液参数均未改变。

图1。研究方案流程图(A)、排尿量(B)、基线和给药后的pH值(C);葡萄糖(D)和钠(E)排泄分数;ß-羟丁酸(F)和乙酰乙酸(G)在基线和恩格列净给药后的排泄。图是箱形图。

表1 恩格列净对肾葡萄糖及溶质处理的影响

图2 左边的图表显示了13名研究参与者在给予恩格列净后归一化钠-氢交换剂3 (NHE3)表达的极端可变性。同时还显示了7例具有代表性的受试者的脱落小管细胞中NHE3、KIM1和MAP17的Western印迹。

结论：在健康的年轻志愿者中，恩格列净急剧增加尿液pH值，同时诱导底物转向脂质利用和生酮，肾脏NHE3蛋白表达没有显著变化。

原文出处：Biancalana E,  Rossi C,  Raggi F,et al.Empagliflozin and renal sodium-hydrogen exchange in healthy subjects.J Clin Endocrinol Metab 2023 Feb 16