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目的本研究采用1,25(OH)2D3对2型糖尿病大鼠进行干预来探讨1,25(OH)2D3对2型糖尿病大鼠心肌损伤的改善作用及机制。方法100只SPF级SD雄性大鼠(4周龄)适应性喂养一周,随机选取16只大鼠作为正常对照组,继续进行普通饲料喂养,剩余84只大鼠采用高脂高糖喂养联合1%链脲佐菌素(STZ,35 mg/kg)腹腔注射构建2型糖尿病大鼠模型。在STZ注射后24 h、72 h和1周分别对大鼠进行尾静脉采血测量其空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)水平,连续三次测定值均≥11.1 mmol/L的大鼠定义为2型糖尿病大鼠。有71只(84.5%)SD大鼠造模成功。随后将其随机分为模型对照组、低剂量干预组(0.075μg/kg·d-11,25(OH)2D3)、中剂量干预组(0.15μg/kg·d-11,25(OH)2D3)、高剂量干预组(0.30μg/kg·d-11,25(OH)2D3),每组16只,干预组使用溶于玉米油的1,25(OH)2D3灌胃干预,正常对照组和模型对照组进行等体积玉米油灌胃干预,分别在干预4周和12周后用全自动生化分析仪检测大鼠血清FBG、总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein-cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein-cholesterol,HDL-C)。试剂盒检测大鼠心肌组织中氧化应激指标。比色法检测血清中肌酸激酶(creatine kinase,CK)和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活力。Western Blot法检测大鼠心肌组织中磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)、蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)、磷酸化蛋白激酶B(phospho-Akt)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3(cysteinyl aspartate specific proteinase,caspase3)蛋白表达水平。苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining,HE)观察大鼠心肌组织的形态学改变。结果(1)1,25(OH)2D3对大鼠体重、饮水量和尿量的影响:造模成功后,与正常对照组相比,模型对照组和各干预组大鼠体重下降,饮水量和尿量上升,差异具有统计学意义(P<0.05)。与模型对照组相比,干预12周后,中剂量干预组和高剂量干预组大鼠体重上升,低、中、高三个干预组大鼠饮水量和尿量均下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。(2)1,25(OH)2D3对大鼠血清FBG和血脂相关指标的影响:与正常对照组相比,模型对照组大鼠血清FBG、TC、TG水平上升,HDL-C水平下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。干预4周后,与模型对照组比,各剂量干预组大鼠HDL-C水平上升,差异具有统计学意义(P<0.05)。干预12周后,各剂量干预组大鼠FBG较模型对照组下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。且在干预12周后,高剂量干预组与模型对照组相比血清TC、TG、LDL-C水平下降,HDL-C水平上升,差异具有统计统计学意义(P<0.05)。(3)1,25(OH)2D3对大鼠心肌组织SOD活力和MDA含量的影响:与正常对照组相比,模型对照组大鼠心肌组织中SOD活力下降,MDA含量上升,差异均具有统计学意义(P<0.05)。与模型对照组相比,干预4周后,各剂量干预组大鼠心肌组织SOD活力上升,MDA含量下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。干预12周后,中剂量干预组和高剂量干预组大鼠心肌组织MDA含量下降,SOD活力上升,差异具有统计学意义(P<0.05)。(4)1,25(OH)2D3对大鼠血清CK和LDH活力的影响:与正常对照组相比,模型对照组和各干预剂量组大鼠血清中CK和LDH活力均升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。干预4周后,各剂量干预组大鼠血清CK和LDH活力较模型对照组均有下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。干预12周后,中剂量干预组和高剂量干预组大鼠血清CK和LDH活力低于模型对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。(5)1,25(OH)2D3对大鼠心肌组织病理的影响:模型对照组大鼠心肌组织较正常对照组细胞肿大,排列紊乱,且随着糖尿病的发展心肌组织损伤加重。在干预4周和12周后,与模型对照组相比,各干预组大鼠心肌组织结构损伤有所改善。(6)1,25(OH)2D3对大鼠心肌组织中PI3K、Akt、p-Akt、caspase3蛋白表达的影响:与正常对照组相比,模型对照组大鼠心肌组织中PI3K、p-Akt/Akt蛋白表达下降,caspase3蛋白表达上升(P<0.05)。分别干预4周和12周后,与模型对照组相比,各剂量干预组大鼠心肌组织中PI3K蛋白表达升高,中剂量干预组和高剂量干预组大鼠心肌组织中p-Akt蛋白表达升高,caspase3蛋白表达下降(P<0.05)。结论1,25(OH)2D3可降低2型糖尿病大鼠血清CK和LDH含量,改善心肌组织病理状况,这可能与1,25(OH)2D3通过激活PI3K/Akt信号传导通路,改善糖代谢紊乱,抑制脂肪酸过氧化,缓解心肌细胞损伤有关。