论文部分内容阅读
糖尿病心肌病(DCM)是发生于糖尿病患者,但独立于冠状动脉病变的原发性心肌损害。早期出现细胞水平代谢障碍,患者无明显临床症状。随病情进展,可出现左心舒张功能异常,继发收缩功能障碍,严重时可致充血性心力衰竭或猝死。因其机制目前仍不明确,临床尚未出现针对性治疗药物。中医将糖尿病称为“消渴”,消渴的主要病机是阴虚燥热,日久可转化为气阴两虚。生脉散具有“益气复脉,养阴生津”的作用。历代医家用其治疗“心悸气短,脉微自汗”的气阴两虚证。既往大量研究表明生脉散及其有效组分对心血管疾病及糖尿病具有显著疗效。但对于生脉散保护糖尿病性心脏病及其机制研究报道较少,DCM属于消渴范畴,主要病位在心。病机为“气阴两虚”。因此本实验通过建立糖尿病大鼠模型,探讨生脉散对糖尿病大鼠心脏收缩功能的影响及其内在机制。目的:通过建立高脂饲料/链脲佐菌素(STZ)糖尿病大鼠模型,观察生脉散对糖尿病心肌病大鼠血糖血脂、心功能(左室射血分数、左室短轴缩短率、左室舒张末压、左室等容收缩期,等容舒张期压力最大变化速率等)、心肌组织形态、心肌横截面积、钙升高过程中两个重要环节CACNA1C,RyRphosphos2808的蛋白表达;钙消除过程中SERCA2a,NCX1的蛋白表达;以及调节上述蛋白活性的相关信号蛋白(CaMKⅡ,CaMKIIThr286,PLB,CaMKII介导的PLB磷酸化及总PLB磷酸化水平)表达的影响。通过检测脂代谢相关蛋白PPARα的表达观察生脉散对糖尿病大鼠脂代谢和心肌肥厚的影响。进而探讨生脉散对糖尿病大鼠心脏功能的保护机制。方法:60只SD大鼠适应性饲养一周后,随机选择10只作为对照组,剩余50只使用高脂饲料饲养,4周后一次性腹腔注射STZ(45mg/kg)进行造模,连续2周每3d检测大鼠空腹血糖,血糖值≥16.7mmol.L-1即为造模成功。将成模大鼠随机分为3组:模型组、曲美他嗪组、生脉散组。曲美他嗪组日给药量7mg·kg-1,生脉散组日给药量1050mg·kg-1,给药周期12周。通过检测各组大鼠体重、血糖、糖耐量(OGTT)、进食进水量,甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、胆固醇(CHO)、脂代谢相关蛋白PPARα的变化,观察生脉散对糖尿病大鼠代谢过程的影响。通过高分辨率超声影像心脏功能检测给药后第4、8、12周各组大鼠左室舒张期内径(LVID;d.)、左室收缩期内径(LVID;s)、左室壁厚度(LVPW;d)、左室舒张期容积(LVVol;d)、左室收缩期容积(LVVol;s)、左室射血分数(EF)、短轴缩短率(FS);通过大鼠在体血流动力学检测给药后第8周各组大鼠左室等容收缩期及舒张期压力最大变化速率(LVdp/dt Max,LVdp/dt Min)、左室舒张末压(LVEDP)、左室及颈动脉收缩压(SYS)、颈动脉舒张压(DP),颈动脉压力最大变化速率(Adp/dt Max,Adp/dt Min)等血流动力学相关指标,观察生脉散对糖尿病大鼠心功能的影响。通过检测大鼠心肌HE染色切片及心脏重量指数,观察生脉散对糖尿病大鼠心肌肥厚及心肌细胞横截面积的影响。通过检测心肌组织内钙升高过程中CACNA1C,RyRphosphos2808的蛋白表达;钙消除过程中SERCA2a,NCX1的蛋白表达;及调节上述蛋白活性的相关信号蛋白CaMKII,CaMKIIThr286,PLB,CaMKII介导的PLB磷酸化及总PLB磷酸化水平的表达。观察生脉散对心肌钙转运蛋白的影响。结果:一、生脉散对糖尿病大鼠心脏功能的影响:1)与正常组相比,模型组糖尿病大鼠与给药组血糖、糖耐量(OGTT)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、胆固醇(CHO)显著增高(P<0.01,P<0.05),说明生脉散可能并非通过改善糖尿病大鼠糖脂代谢保护糖尿病大鼠心功能。2)模型组糖尿病大鼠心肌横截面积增大(P<0.01),HMI增高(P<0.01),说明糖尿病大鼠出现心肌肥厚,与模型组相比,生脉散和曲美他嗪干预可以降低心机横截面积和HMI(P<0.01),改善心肌肥厚。3)模型组糖尿病大鼠LVEDP增高(P<0.05),dp/dtmax降低(P<0.01),SYS降低(P<0.01);EF,FS降低(P<0.01,P<0.05)。说明糖尿病大鼠心功能下降。与模型组相比,生脉散组和曲美他嗪组LVEDP降低(P<0.05),dp/dtmax,EF,FS增加(P<0.01,P<0.05)。说明生脉散可以对糖尿病大鼠心功能具有保护作用。二、生脉散对糖尿病大鼠心肌Ca2+转运机制的影响:模型组糖尿病大鼠PLB蛋白磷酸化,SERCA2a,NCX1降低(P<0.05,P<0.05,P<0.05);PLB,CaMKII 表达增高(P<0.05,P<0.05)。SERCA2a/PLB,PLBSer 16+Thr1 7/PLB比值降低,说明糖尿病大鼠心肌细胞内钙离子升高和消除两个转运过程相关蛋白表达异常。与模型组比较,生脉散组和曲美他嗪组PLB,CaMKII降低(P<0.05,P<0.05);p-PLB,SERCA2a,NCX1,PPAR-α 表达增加(P<0.05,P<0.05,P<0.05,P<0.01)。SERCA2a/PLB,PLBSer16+Thr17/PLB 比值增高,说明生脉散可能通过调节心肌细胞内钙转运相关蛋白保护糖尿病大鼠受损的心功能。结论:生脉散对DCM所致的心肌肥厚具有防治作用,可改善糖尿病大鼠心脏功能,心肌形态,调节心肌脂代谢相关蛋白PPARα的表达,抑制钙转运过程PLB过表达,增加钙消除过程SERCA2a,p-PLB,NCX1及其信号蛋白CaMKII的表达。其保护糖尿病大鼠心脏收缩功能的机制可能与调节CaMKII/PLB/p-PLB/SERCA2a钙转运过程蛋白有关,