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研究目的:本实验通过对6周龄的SD雄性大鼠喂养高脂膳食饲养,再腹腔注射小剂量STZ建立2型糖尿病大鼠模型,成功建模后,进行有氧运动干预。一方面,通过对大鼠心肌组织的HE、Masson染色观察和Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维的免疫组化结果分析,了解心肌组织纤维化的病理变化程度,探究有氧运动对心肌纤维化的干预作用;另一方面,通过检测心肌组织中H2S、AngⅡ/TGF-β1/Smad2通路的变化,从MMPs/TIMPs系统,探讨有氧运动、H2S、AngⅡ/TGF-β1/S mad2通路的关系,为运动介导糖尿病及并发症的机制研究提供实验依据。研究方法:本研究将雄性SD大鼠,随机分成两组,对照组(NC组,n=10)普通饲料,糖尿病模型组(DM组,n=30)高脂饲料。高脂膳食喂养5周后,DM组按40mg/kg剂量注射1%STZ,一周后测大鼠尾静脉取血,若空腹血糖测得超过7.8mmol/L,则表明建模成功。建模成功后,恢复正常饮食。并将大鼠分为两组,糖尿病对照组(DM组,n=7),糖尿病运动组(DME组,n=7)。DME组每天无负重游泳训练,每周6天,每次60min,共训练8周。在大鼠末次训练后,禁食12h,次日以2.5ml/kg的剂量,腹腔注射10%的水合氯醛麻醉,随后胸主动脉取血后保存于-20℃,以备待测,取左心室心肌组织,一部分置于4%的甲醛溶液中,另一部分投入液氮,-80℃冰箱保存。研究结果:1)与NC组相比,DM组大鼠血清FBG、HOMA-IR非常显著性增加(P<0.01),而大鼠血清INS含量减少,且无显著性差异(P>0.05);与DM组相比,DME组大鼠血清FBG、HOMA-IR显著性减少(P<0.05),而大鼠血清INS含量减少,且无显著性差异(P>0.05);2)HE染色结果显示:在光镜下观察NC组大鼠心肌细胞排列整齐,细胞形态、大小、间隙正常,细胞核均匀分布;DM组大鼠心肌细胞分布不整齐,细胞形态、大小、间隙增加,有炎性细胞的出现;DME组大鼠心肌细胞分布较平整,细胞形态、大小、间隙尚为正常;MASSON染色结果显示:NC组间质蓝染面积小,未见明显纤维化,DM组间质蓝染面积明显增加,有明显的纤维化(P<0.01);DME组间质蓝染面积减少,有少许纤维化改变(P<0.01);3)半定量结果显示:与NC组相比,DM组大鼠心肌组织Ⅰ型胶原纤维显著性增加(P<0.05);而Ⅲ型胶原纤维增加,但无显著差异(P>0.05);与DM组相比,DME组大鼠心肌组织Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维减少,但无显著性差异(P>0.05);4)与NC组相比,DM组大鼠心肌组织H2S含量非常显著性减少(P<0.01);与DM组相比,DME组大鼠心肌组织H2S含量非常显著性增加(P<0.01);5)与NC组相比,DM组大鼠心肌组织TGF-β1、Smad2、TIMP2蛋白表达量增加,但无显著性差异(P>0.05),而大鼠心肌组织MMP2蛋白表达量减少,也无显著性差异(P>0.05);与DM组相比,DME组大鼠心肌组织TGF-β1、Smad2、MMP2、TIMP2蛋白表达量减少,且无显著性差异(P>0.05);6)与NC组相比,DM组大鼠心肌组织TGF-β1、Ⅲ型胶原纤维mRNA表达量显著性升高(P<0.05),心肌组织AngⅡ、Smad2、Ⅰ、型胶原纤维、TIMP2mRNA表达量升高,但无显著性差异H2S在运动干预下对糖尿病心肌纤维化作用机制的研究(P>0.05),而MMP2mRNA表达量降低,也无显著性差异(P>0.05);与DM组相比,DME组大鼠心肌组织TGF-β1、Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维mRNA表达量显著性降低(P<0.01),而AngⅡ、Smad2、MMP2、TIMP2mRNA表达量均降低,但无显著性差异(P>0.05)。结论:(1)本实验成功构建了糖尿病模型,糖尿病大鼠心肌组织中Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白增加明显,说明出现了一定程度的纤维化。(2)有氧运动可以有效阻止糖尿病心肌纤维化的发生发展,其机制可能与H2S抑制AngⅡ/TGF-β1/Smad2信号通路有关。