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目的:糖尿病心肌病(Diabetic Cardiomyopathy,DCM)是指发生在糖尿病(diabetes mellitus,DM),不能用高血压、冠状动脉粥样硬化、心脏瓣膜病或其他心脏病来解释的心肌病,是糖尿病性心脏病(diabetic cardiac diseases)的一种特异性病理改变。糖尿病性心肌病变是原发的,而非继发于冠状动脉的供血障碍,其病变主要表现为心肌重构和微血管病变。糖尿病心肌病早期可无明显症状,随着病程进展逐渐出现心绞痛、心律失常和进行性的心功能不全;检查发现左心室肥厚,壁厚度增加,心肌顺应性下降;病理上心肌组织断裂、纤维组织增生,并发现有小灶性坏死,细胞间质PAS阳性物质沉积,微血管周围、心肌细胞间有胶原沉积和纤维化,并有左心室和室间隔显示异常的甘油三酯和胆固醇的沉积,心肌细胞线粒体内嵴断裂、空泡形成、肌节错位,有大量糖原沉积等。DCM的发生涉及多种影响因素。临床研究表明,DCM通常以舒张性心力衰竭为早期表现,即心肌松弛性减低和僵硬度增大,心肌间质纤维化在舒张性心力衰竭的发生发展中起重要作用。无高血压和冠心病的糖尿病患者心肌活检也证实有心肌间质纤维化,因此,心肌间质纤维化在DCM发病中的作用逐渐引起人们的重视,但其发生机制尚不明确。近年来研究发现,心肌纤维化可能与结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)的活化有关。CTGF具有诱导细胞外基质产生和积聚、调控细胞分裂、介导细胞粘附、刺激细胞迁移、促进新生血管形成等功能,在组织器官纤维化、细胞增殖分化、胚胎发育、血管形成、伤口愈合、肿瘤发生等方面有重要的作用。二酰甘油(Diacylglycerol,DAG)-蛋白激酶C(Protein Kinase C,PKC)处于细胞内多条信号通路中心,构成细胞内重要的信息网络系统,参与体内很多生理病理过程。DAG-PKC途径的活化是糖尿病心肌病变的一个重要环节。本实验观察:1在标准条件下,应用腹腔注射链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)的方法复制糖尿病大鼠模型,通过大鼠临床症状和静脉血糖、尿糖测定确定模型复制成功。2 CTGF、PKC、纤连蛋白(fibronectin,FN)在糖尿病大鼠心肌中的免疫组化表达,并对其进行定量分析;3 CTGF mRNA的基因表达水平。以明确糖尿病心肌中CTGF、PKC、FN的关系,探讨CTGF在糖尿病心肌病发病中的作用及机制,为糖尿病心肌病的预防和治疗提供理论依据。方法:1实验性大鼠分组及糖尿病模型的复制:60只SD大鼠适应性喂养1周后,随机分为正常对照组及糖尿病模型复制组(DM组),每组各30只。DM组大鼠按60mg/kg STZ溶液一次性腹腔注射,正常对照组腹腔注射等量上述的枸橼酸缓冲液。72h后尾静脉采血测定空腹血糖及定性尿糖,空腹血糖≥16.7mmol/L,尿糖定性≥+++,动物多饮、多食和尿量增加者确定为DM模型。饲养期间实验组和对照组均给予相同的饮食和水。将实验组和对照组随机分为4周组、8周组。共观察8周,其间未用过胰岛素治疗,饲养至相应周数处死取材;2血糖及体重测定:采用强生One Touch II型血糖仪,在禁食12小时后,取大鼠尾末梢毛细血管全血测定空腹血糖。并用天平称重大鼠体重。均为每周1次;3糖尿病大鼠全心重量和左室重量的测定:在病程4周、8周分别从两组大鼠中随机选择10只,处死后称量其全心、左室重量,计算心体比(H/B,全心重/体重)和左室重量指数(left ventricle mass index,LVMI,左室重/体重);4糖尿病大鼠心肌免疫组化分析:对糖尿病组及正常对照组大鼠心脏组织切片,进行免疫组化染色。比较不同病程各组大鼠心肌中FN、CTGF、PKC的蛋白染色情况,采用捷达JEDA801D形态学图像分析系统软件计算每个标本的平均光密度,并对各组的均值进行组间比较;5糖尿病大鼠心脏CTGF的基因表达:取-80℃保存的新鲜左室心肌组织100mg,利用Trizol一步法提取总RNA,再逆转成cDNA,应用PCR方法的方法扩增目的基因CTGF,利用β-actin作为内参照,1.5%琼脂糖凝胶电泳后应用MIAS-2000图像分析系统进行灰度测量,结果取目的基因与内参照的比值进行半定量分析。结果:1糖尿病组大鼠血糖较同期对照组明显升高、体重明显下降(p<0.01);2糖尿病组大鼠心脏的H/B及LVMI,较同期对照组明显增加(p <0.01);3糖尿病大鼠心肌CTGF蛋白的表达显著上调,与FN、PKC蛋白表达进行性增高相平行,随着病程延长逐渐增高;4 CTGF mRNA表达随着病程延长,逐渐增高。结论:1在糖尿病早期,心脏出现重量、H/B及LVMI增加;2糖尿病大鼠心肌中FN、CTGF、PKC蛋白表达均增加,表明糖尿病心肌间质发生纤维化改变。3糖尿病大鼠心肌CTGF表达上调可引起FN的积聚,在糖尿病心肌纤维化病变中起重要作用;4糖尿病大鼠心肌中PKC表达随着病程的延长而增多,并通过CTGF表达的增多,引起FN表达的改变,从而促进心肌纤维化。