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目的：应用高糖诱导的非心肌细胞增生的病理模型和链脲佐菌素(streptozotocin，STZ)诱导的糖尿病大鼠模型，探讨噻唑烷二酮(thiazolidinedione，TZD)类药物吡格列酮(pioglitazone)对高糖状态下非心肌细胞增生的抑制作用和对糖尿病大鼠心肌的保护作用，为吡格列酮的临床应用提供理论依据。
方法：我们应用STZ诱导出大鼠糖尿病模型后，吡格列酮组按20mg·kg-1·d-1混入大鼠饮用水中。大鼠治疗5周后，检测左心室重量指数(LVI)、左心室内压最大上升和下降速率(±dp/dtmax)、心肌细胞面积及横径、心肌组织羟脯氨酸含量和胶原容积分数(CVF)；用SDS-PAGE观察其胶原蛋白分型的变化；行HE染色观察实质细胞肥大情况，MASSON染色观察胶原纤维增生情况；透射电镜观察心肌超微结构变化。以培养的乳鼠非心肌细胞为模型分组给药后，测量其羟脯氨酸含量。以上所得数据均输入微机，应用SPSS软件进行统计学分析。
结果：糖尿病组大鼠LVI、心肌细胞面积及横径、左心室羟脯氨酸含量及CVF明显增加，而±dp/dtmax明显降低；而与其相比吡格列酮组(20mg·kg-1·d-1)LVI、心肌细胞面积及横径、左心室羟脯氨酸含量及CVF明显降低，±dp/dtmax明显增高(P＜0.05)。光镜下，糖尿病模型组心肌实质细胞肥大、间质胶原蛋白增生，而吡格列酮组心肌实质细胞肥大、间质胶原蛋白增生不明显；电镜观察，糖尿病模型组心肌细胞明显肥大、间质胶原纤维大量增生、线粒体肿胀，吡格列酮组结构明显改善；正常心肌以Ⅰ型胶原为主，Ⅲ型胶原含量较少，而糖尿病大鼠心肌其Ⅰ型和Ⅲ型胶原均明显增加，且以Ⅰ型为主，吡格列酮能明显改善这种胶原分型的改变。25.5mmol·L-1高浓度葡萄糖培养下的非心肌细胞羟脯氨酸含量明显增加，不同浓度的吡格列酮(0.1、1、10、50μmol·L-1)可以抑制高糖培养的非心肌细胞羟脯氨酸含量的增加并呈浓度依赖性。
结论：糖尿病存在心功能异常、心肌实质细胞肥大、心肌胶原蛋白增生及分型的变化、心肌超微结构的改变。吡格列酮对早期糖尿病大鼠心肌肥厚有改善作用。