银杏叶提取物对I型糖尿病心肌病大鼠心肌线粒体凋亡途径的影响

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目的:  观察银杏叶提取物(extract of Ginkgo biloba,EGB)对Ⅰ型糖尿病心肌病大鼠心肌线粒体凋亡途径及心功能的影响。  方法:  (1)离体实验;原代分离培养SD大鼠乳鼠(出生1-2天)的心肌细胞,并将其随机分为三组:分别用低糖培养液(LG组)、高糖培养液(HG组)和银杏叶提取物干预(HG+EGB组)培养;再用Western-blot和RT-PCR分别检测其Bcl-2、Bax和Caspase-3的表达情况。  (2)在体实验;制作动物模型:将30只SD雄性大鼠随机分成等量的三组:正常对照组(Con组,n=10)、糖尿病组(DM组,n=10)和银杏叶提取物治疗组(EGB组,n=10)。用链脲佐菌素(Strepozotocin,STZ)进行腹腔注射建立Ⅰ型糖尿病模型,EGB组腹腔注射EGB注射液,其余2组都给予同等体积的生理盐水。在同样条件饲养后,于12周末进行心导管检测,测定相应指标:左室发展峰压(LVDP)、左室舒张末压(LVEDP)、左室内压最大上升/下降速率(LV±dp/dtmax)及左室内压上升最大速率所需时间(t-dp/dtmax);将实验大鼠断头处死后,分别进行取血并且测定各组大鼠血糖、糖化血红蛋白和胰岛素的含量;并且测量体重、心脏重量、左心室重量及左心室重量指数,并用TUNEL法测定心肌细胞的凋亡指数(AI);取左室心肌用Western-blot和RT-PCR分别检测其Bcl-2、Bax和Caspase-3的表达情况。  结果:  (1)离体实验显示:与LG组相比,HG组心肌细胞Bax和Caspase-3的表达、Bax/Bcl-2的比例均明显升高,而Bcl-2表达明显降低;HG+EGB组与HG组相比,心肌细胞Bcl-2表达明显增高,而Bax和Caspase-3的表达、Bax/Bcl-2的比例均明显降低。  (2)在体实验显示:①在大鼠心功能及体重测量等方面:与CON组相比,DM组大鼠左室舒张末压(LVEDP)、左室内压上升最大速率所需时间(t-dp/dt)、左心室重量指数、血糖浓度、糖化血红蛋白均明显升高,而左室发展峰压(LVDP)、左室内压最大上升/下降速率(±dp/dt)、体重、左心室重量、胰岛素水平均明显降低;在EGB干预治疗后,与DM组相比,大鼠左室发展峰压(LVDP)、左室内压最大上升/下降速率(±dp/dt)、体重、左心室重量、胰岛素水平均明显增高,而左室舒张末压(LVEDP)、左室内压上升最大速率所需时间(t-dp/dt)、左心室重量指数、血糖浓度、糖化血红蛋白均明显降低。②在凋亡相关因子表达方面:与CON组相比,DM组心肌组织中Bax、Caspase-3的表达、Bax/Bcl-2比例均明显升高,而Bcl-2的表达明显降低;在EGB干预治疗后,与DM组相比,Bcl-2的表达明显增高,而Bax、Caspase-3的表达、Bax/Bcl-2比例均明显降低。但是TUNEL法测定心肌细胞凋亡率(cardiomyocyte apoptosis index,CAI)显示并没有明显的差异。  结论:  (1)离体实验显示在银杏叶提取物(EGB)的干预下,凋亡相关因子Bax、Caspase-3的表达以及Bax/Bcl-2的比例均降低,Bcl-2的表达增高。  (2)在体实验显示在银杏叶提取物(EGB)的干预下,大鼠的心功能及血糖体重等方面均明显改善;凋亡相关因子Bax、Caspase-3的表达以及Bax/Bcl-2的比例均降低,Bcl-2的表达增高。  (3)在体和离体实验一致的结果表明,银杏叶提取物(EGB)可以减少心肌线粒体的凋亡,可通过降低Bax和Caspase-3的表达以及降低Bax/Bcl-2的比例,同时增高Bcl2表达的方式,以此EGB提高了糖尿病心肌病的心肌功能,这提示EGB可以有治疗糖尿病心肌病的作用,而且其治疗糖尿病心肌病的重要作用机制之一是通过调节心肌线粒体的凋亡途径中相关基因的表达,来减少心肌细胞的凋亡。
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