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目的
糖尿病心肌病(diabeticcardiomyopathy,DCM)是糖尿病(DiabetesMellitus,DM)最为严重的慢性并发症之一,本研究应用纳米脂质体结合超声靶向微泡爆破技术(Ultrasound-targetedMicrobubbleDestruction,UTMD)介导改构型酸性成纤维细胞生长因子(Modifiedacidicfibroblastgrowthfactor,MaFGF)对DM早期大鼠进行干预,评价该方法对DCM的防治效果,并初步研究MaFGF对DCM心肌保护作用的机制,为有效防治DCM提供一种新方法。
方法
60只健康雄性SD大鼠随机挑选50只经腹腔注射链脲佐菌素(Streptozocin,STZ)建立DM模型,其余10作为正常对照组,予腹腔注射生理盐水。将DM大鼠随机平均分为DM模型组、MaFGF溶液组、MaFGF纳米脂质体组及MaFGF纳米脂质体+UTMD组。干预方法:正常对照组及DM模型组仅经尾静脉注射生理盐水;MaFGF溶液组经尾静脉注射MaFGF溶液;MaFGF纳米脂质体组通过尾静脉注射MaFGF纳米脂质体溶液;MaFGF纳米脂质体+UTMD组于尾静脉注射MaFGF纳米脂质体与超声微泡混合溶液同时用超声靶向击破。DM模型诱导成功后每周干预两次,每次MaFGF给药剂量为15μg/kg,共干预12周。各组于干预结束后行常规超声心动图及速度向量成像(VelocityVectorImaging,VVI)检查,测量左室射血分数(LeftVentricularEjectionFraction,LVEF)、左心室短轴缩短率(LeftVentricularFractionShortening,LVFS)、乳头肌水平左室壁短轴切面各节段收缩期平均峰值速度(Vs)、径向峰值应变(Sr)及径向峰值应变率(SRr)。处死前各组大鼠再行心导管技术,测量左室收缩末压力(LVESP)、左室舒张末压力(LVEDP)、左室内压最大上升及下降速率(LV±dp/dtmax)。在完成上述两项检查后,处死大鼠,取心脏组织,用天狼猩红染色法评价心肌间质纤维化情况,用TUNEL染色法评价心肌细胞凋亡水平,并通过透射电子显微镜观察心肌细胞超微结构的变化。
结果
1.干预12周后,DM模型组LVEF、LVFS、Vs、Sr及SRr明显低于正常对照组(P<0.05),而MaFGF纳米脂质体+UTMD组LVEF、LVFS及VVI各项指标均高于DM模型组及其他各干预组(P<0.05)。
2.干预12周后,DM模型组LVESP、+dp/dtmax及-dp/dtmax低于正常对照组(P<0.05),LVEDP则高于正常对照组(P<0.05)。MaFGF纳米脂质体+UTMD组LVESP、+dp/dtmax及-dp/dtmax明显高于DM模型及其他各干预组(P<0.05),而LVEDP低于DM模型及其他各干预组(P<0.05)。
3.干预12周后,天狼猩红染色及TUNEL染色结果显示,DM模型组CVF、AI明显高于正常对照组(P<0.05);MaFGF纳米脂质体+UTMD组CVF、AI低于DM模型组及其他各干预组(P<0.05)。
结论
1.本研究应用纳米脂质体结合微泡靶向爆破技术介导改构型酸性成纤维细胞生长因子可以有效地防治糖尿病引起的左心室收缩功能损伤,其机制可能是改构型酸性成纤维细胞生长因子通过抑制心肌间质纤维化和减少心肌细胞的凋亡,从而实现心脏的保护作用。
2.速度向量成像技术能够较为全面、灵敏的检测心功能的变化,在评价DCM防治效果方面具有重要的价值。
糖尿病心肌病(diabeticcardiomyopathy,DCM)是糖尿病(DiabetesMellitus,DM)最为严重的慢性并发症之一,本研究应用纳米脂质体结合超声靶向微泡爆破技术(Ultrasound-targetedMicrobubbleDestruction,UTMD)介导改构型酸性成纤维细胞生长因子(Modifiedacidicfibroblastgrowthfactor,MaFGF)对DM早期大鼠进行干预,评价该方法对DCM的防治效果,并初步研究MaFGF对DCM心肌保护作用的机制,为有效防治DCM提供一种新方法。
方法
60只健康雄性SD大鼠随机挑选50只经腹腔注射链脲佐菌素(Streptozocin,STZ)建立DM模型,其余10作为正常对照组,予腹腔注射生理盐水。将DM大鼠随机平均分为DM模型组、MaFGF溶液组、MaFGF纳米脂质体组及MaFGF纳米脂质体+UTMD组。干预方法:正常对照组及DM模型组仅经尾静脉注射生理盐水;MaFGF溶液组经尾静脉注射MaFGF溶液;MaFGF纳米脂质体组通过尾静脉注射MaFGF纳米脂质体溶液;MaFGF纳米脂质体+UTMD组于尾静脉注射MaFGF纳米脂质体与超声微泡混合溶液同时用超声靶向击破。DM模型诱导成功后每周干预两次,每次MaFGF给药剂量为15μg/kg,共干预12周。各组于干预结束后行常规超声心动图及速度向量成像(VelocityVectorImaging,VVI)检查,测量左室射血分数(LeftVentricularEjectionFraction,LVEF)、左心室短轴缩短率(LeftVentricularFractionShortening,LVFS)、乳头肌水平左室壁短轴切面各节段收缩期平均峰值速度(Vs)、径向峰值应变(Sr)及径向峰值应变率(SRr)。处死前各组大鼠再行心导管技术,测量左室收缩末压力(LVESP)、左室舒张末压力(LVEDP)、左室内压最大上升及下降速率(LV±dp/dtmax)。在完成上述两项检查后,处死大鼠,取心脏组织,用天狼猩红染色法评价心肌间质纤维化情况,用TUNEL染色法评价心肌细胞凋亡水平,并通过透射电子显微镜观察心肌细胞超微结构的变化。
结果
1.干预12周后,DM模型组LVEF、LVFS、Vs、Sr及SRr明显低于正常对照组(P<0.05),而MaFGF纳米脂质体+UTMD组LVEF、LVFS及VVI各项指标均高于DM模型组及其他各干预组(P<0.05)。
2.干预12周后,DM模型组LVESP、+dp/dtmax及-dp/dtmax低于正常对照组(P<0.05),LVEDP则高于正常对照组(P<0.05)。MaFGF纳米脂质体+UTMD组LVESP、+dp/dtmax及-dp/dtmax明显高于DM模型及其他各干预组(P<0.05),而LVEDP低于DM模型及其他各干预组(P<0.05)。
3.干预12周后,天狼猩红染色及TUNEL染色结果显示,DM模型组CVF、AI明显高于正常对照组(P<0.05);MaFGF纳米脂质体+UTMD组CVF、AI低于DM模型组及其他各干预组(P<0.05)。
结论
1.本研究应用纳米脂质体结合微泡靶向爆破技术介导改构型酸性成纤维细胞生长因子可以有效地防治糖尿病引起的左心室收缩功能损伤,其机制可能是改构型酸性成纤维细胞生长因子通过抑制心肌间质纤维化和减少心肌细胞的凋亡,从而实现心脏的保护作用。
2.速度向量成像技术能够较为全面、灵敏的检测心功能的变化,在评价DCM防治效果方面具有重要的价值。