噻唑烷二酮类（Thiazolidinediones）化合物是一类抗糖尿病制剂。它的家庭成员目前有曲格列酮（troglitazone）、匹格列酮（pioplitazone）、罗西格列酮（rosiglitazone）、恩格列酮（englitazone）和希格列酮（ciglitazone）等。目前研究最多的为前3种。其中曲格列酮已于1997年1月被FDA批准用于NIDDM的治疗。

噻唑烷二酮类是一组胰岛素－增敏化合物，它通过增加在靶组织（例如肝脏、肌肉和脂肪）的胰岛素敏感性增强胰岛素的作用。这些化合物在胰岛素抵抗的遗传和非遗传的模型中明显的降低血浆葡萄糖、胰岛素、甘油三脂和游离脂肪酸的水平[1]。

曲格列酮及其它胰岛素－增敏的噻唑烷二酮类药物可能对糖尿病高血压的动物模型有降低血压的作用。涉及的机理之一是胰岛素抵抗的改善[2]。然而在没有胰岛素抵抗的高血压动物模型中发现匹格列酮能预防高血压，不影响胰岛素的敏感性。匹格列酮在体内的降压作用是由于它对血管的直接作用，因为它作用不能用全身胰岛素敏感性的变化来解释[3]。

曲格列酮对体外的心肌细胞有直接作用，并且对糖尿病大鼠中在基础的和缺血后的(Postischemia)心功能上有心脏保护作用[4]。另外在曲格列酮治疗的患者中发现舒张压的统计学上显著降低和心搏量与心输出量显著增加，这个作用被认为是由于末梢阻力降低介导的结果[5]。分离灌注的大鼠心脏上发现曲格列酮有直接的正性变力（positiveinotroic）作用、负性变时（negativechronotropic）作用和血管扩张作用，这些作用不经过α－肾上腺素能受体、β－肾上腺素能受体或钙通道介导，这是一个新的心脏保护作用，上述的血液动力学作用对有心力衰竭的NIDDM患者是有益的[6]。

噻唑烷二酮类有治疗和预防糖尿病血管并发症的作用。研究最多的是心血管病和肾病。众所周知，几乎所有糖尿病患者的70％～80％相关死亡是心血管病，Ⅱ型糖尿病病人中重症心血管病逐渐增加。大约有20％～40％的糖尿病患者最后发生糖尿病肾病，并在几年内进展到末期肾病。因此积极治疗和预防糖尿病血管并发症为人们所关注。

有人认为糖尿病大血管病危险因素增加的原因是糖尿病患者体内氧化应力（oxidativestress）增加，从而使低密度脂蛋白（LDL）氧化产生增加，LDL氧化增加促进动脉粥样硬化的发生[7]。目前认为可以导致糖尿病人氧化应力增加的机理有：（1）高血糖经过葡萄糖到烯醇化（enolize）的能力和产生氧化中间物（例如超氧化物阴离子、羟基和过氧化氢）可增加氧自由基的产生[8]。所有这些中间产物都可引起脂质过氧化（LP）和细胞损害，脂质过氧化升高和谷胱苷肽（GSH）降低和糖尿病心血管的病理生理学有牵连，从而导致动脉粥样硬化的形成；（2）糖尿病患者中抗氧化剂的防御能力降低[8]。如此抗氧化剂（例如vitE和vitC）的消耗在预防糖尿病患者的冠心病（CHD）中是特别重要的。Ⅱ型糖尿病患者往往和各种代谢紊乱（包括中枢性肥胖、胰岛素抵抗和高胰岛素血症、高血压和异常脂血症）[9]有关。在Ⅱ型糖尿病中的异常脂血症是常见的，其特征是有小的致密的LDL，它有氧化性损害的倾向，这可以解释它致动脉粥样硬化的特征。曲格列酮有与维生素E类似的化学结构，已表示有抗氧化剂性质，证明能改善和Ⅱ型糖尿病（包括高血糖和高胰岛素血症）有关的代谢紊乱[10]。因为曲格列酮能少量增加LDL浓度而不改变载脂蛋白β（apoβ)浓度[11]，因此曲格列酮改变LDL成分，使之朝向体积较大的和密度降低的颗粒。所有这些都能降低Ⅱ型糖尿病患者的氧化应力，从而可以潜在的降低动脉粥样硬化的危险。曲格列酮在体外作为抗氧化剂直接的作用，并且是LDL氧化的有力的抑制剂，它抑制LDL氧化是时间依赖性的，它的LDL水环境中发挥它的抗氧化剂作用。所以曲格列酮除了它在葡萄糖体内平衡的作用之外，还具有水环境抗氧化剂的价值[12]。糖尿病患者血小板聚集作用增加，其机理是长期高血糖引起各种组织二乙甘油（diacylglycerol,DG）水平增加，血小板中高活性的蛋白激酶C－β可能参与血小板的高聚集，从而可能促使早期糖尿病患者糖尿病并发症的发生。由于曲格列酮有与维生素E类似的抗氧化剂作用，它可以抑制凝血酶引起的血小板聚集、47－KDa蛋白磷酸化和蛋白激酶C（PKC）－α与－β的活化。根据上述资料，可以证明曲格列酮可有效地预防糖尿病并发症和动脉粥样硬化的发生[13]。由于匹格列酮不含维生素E的结构，故无此作用。

糖尿病患者中常伴有高血压，高血压是糖尿病患者小血管和大血管并发症发生的主要危险因素。虽然流行病学研究在糖尿病并发症发病机理中倾向集中在高血糖，但糖尿病的前瞻性研究估计了和收缩压有关糖尿病并发症的危险。在英国3642例25～65岁新诊断的Ⅱ型糖尿病患者，随访了10年，结果发现收缩压（SBP）独立地有力地和大血管与小血管并发症的后来发生有关[14]。高血压影响内皮细胞功能，也在长期血浆葡萄糖水平升高的NIDDM患者中一氧化氮（NO）依赖性反应就揭示高血压相关的内皮细胞功能不良，而不是循环标志（例如vWF和PAI－1）揭示的[15]。

内皮细胞功能不良是动脉粥样硬化的重要的早期特征，并且可能由不同的危险因素引起冠心病。可见内皮细胞功能不良和糖尿病血管病的发病机理有关。内皮细胞功能不良和胰岛素抵抗有关，并且可能先于Ⅱ型糖尿病发生。因此内皮细胞功能不良可能是糖尿病血管病的因果。内皮细胞分泌的C型心房肽（CNP）不仅是血管扩张剂，而且经过CGMP级联的活化抑制血管平滑肌细胞的生长。动物实验证明血浆CNP的浓度在糖尿病大血管病患者中降低。而曲格列酮和匹格列酮显著地增加基础CNP分泌。从而表明噻唑烷二酮类化合物调节内皮细胞功能，包括调节内皮细胞的生长和内皮细胞派生的血管活性物质的分泌。内皮细胞作用为噻唑烷二酮类化合物的新的靶器官，使之对糖尿病血管病有潜在地治疗作用[16]。

内皮细胞增生、基础膜产生黏附因子表达缺陷和糖尿病动脉粥样硬化的危险性增加有关。在NIDDM患者中由于内皮细胞功能不良，导致内皮细胞活化，某些黏附因子的表达由氧化的LDL调节。动脉粥样硬化、NIDDM、高血压患者血清中黏附分子——E－选择素水平增高，氧化的LDL调节触发的一系列事件提供早期动脉粥样硬化的形态学证据。曲格列酮可以显著降低血浆E－选择素水平及其同LDL氧化改变的联系，这说明曲格列酮潜在地延迟某些致动脉粥样硬化的活动。

Ⅱ型糖尿病往往并发动脉粥样硬化病和凝血－纤维蛋白溶解作用的异常。在少数控制的糖尿病患者中纤维蛋白溶解作用降低，这可能是糖尿病大血管病和糖尿病视网膜病进展的原因，而纤维蛋白溶解原活化剂抑制剂－1（PAI－1）是纤维蛋白溶解作用的有力的抑制剂。一个临床实验在12例肥胖的Ⅱ型糖尿病患者中用曲格列酮治疗，12周后发现患者的甘油三脂、游离脂肪酸水平和心率都降低，高密度脂蛋白（HDL）－胆固醇水平明显增加，PAI－1水平降低或显著降低，凝血调节素（Thrombomodulin）显著增加，这些结果说明随着曲格列酮的治疗，连同胰岛素抵抗和脂质水平的降低，以及某些内皮细胞功能的改善，可以预防Ⅱ型糖尿病动脉粥样硬化性损害[17]。另一相同的临床研究也对曲格列酮在Ⅱ型糖尿病患者的心血管危险因素的作用进行估价，72例患者用曲格列酮治疗6个月，结果治疗后空腹血糖和糖化血红蛋白（HbAIc）水平显著改善，血清甘油三脂水平和血压降低，HDL－胆固醇增加，PAI－1显著降低，说明曲格列酮在血糖控制、脂质代谢性高胰岛素血症以及凝血－纤维蛋白溶解系统的改善，从而导致这些患者心血管并发症的预防。

另外，匹格列酮在血管平滑肌细胞上有抗增生作用，因此通过血管平滑肌细胞上抑制PAI－1的表达在预防糖尿病大血管病上是有益的[18]。

微白蛋白尿是冠心病和肾病的危险因素。在一总数为30例的微白蛋白尿Ⅱ型患者的临床研究中，经用曲格列酮治疗4周后，尿白蛋白－肌酐比值（ACR），在曲格列酮治疗组降低，并且保持在整个治疗期间（12周），而对照的二甲双胍治疗组则无改变。曲格列酮的改善糖尿病肾病患者的微白蛋白尿的结果，说明它在糖尿病血管病（包括肾病和冠心病）上可能是有用的。在18例NIDDM患者中经用曲格列酮治疗后，14例患者尿白蛋白排泄率（UAE）降低，红细胞超氧化物歧化酶（SOD）活性升高，而对照组（用磺脲类、二甲双胍、α－葡萄糖苷酶抑制剂和胰岛素治疗）患者UAE增高，SOD活性无变化。说明曲格列酮通过抗氧化剂作用有助于糖尿病肾病的预防[19]。

动物实验证明，在高糖状况下培养的糖尿病肾小球和肾小球膜细胞中蛋白激酶C（PKC）和分裂素活化的蛋白激酶（MAPK）的活化是糖尿病肾病发病机理的一个重要因素。由于维生素E能抑制PKC活化，改善糖尿病引起的肾小球功能不良。因此曲格列酮以剂量依赖方式抑制PKC和MAPK的活性，从而表明曲格列酮对预防糖尿病肾病的发生和发展可能有益。同样由于曲格列酮的抗氧化剂性质，对严重糖尿病的ZDF大鼠分别给予曲格列酮和罗西格列酮治疗，结果发现曲格列酮在治疗组的大鼠中尿白蛋白排泄率降低，白内障形成受到抑制。这些结果说明曲格列酮在血浆葡萄糖和收缩压没改变的情况下，糖尿病肾病和白内障形成得到改善[20]。另外还证明在培养的肾小球膜细胞的试验中，发现肾小球膜细胞中以剂量依赖方式证明胰岛素和胰岛素样生长因子刺激PAI－1的表达，两个药理学的过氧化酶体增生剂活化受体（PPAR）r配体，曲格列酮和希格列酮减弱了胰岛素刺激的PAI－1表达，血管紧张素Ⅱ也刺激PAI－1表达和对胰岛素的附加作用，故由曲格列酮减弱了这些血管紧张素的作用。一个MAPK途径的抑制剂在PAI－1表达上完全阻滞了胰岛素和血管紧张素的作用。从而证明肾小球膜细胞可能经过MAPK信号的改变表示功能性PPARr，而PPARr抑制胰岛素PAI－