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目的:糖尿病作为常见慢性代谢性疾病,与血液中葡萄糖水平持续升高有关。由糖尿病导致的机体代谢功能紊乱会造成血液中葡萄糖水平的长期升高进而导致微血管(失明,肾病和神经病)和大血管(心血管和中风)的退化性并发症的发生。在临床上它与心血管疾病紧密连接在一起,目前已经是包括冠心病、心力衰竭、心律失常、高血压、心肌病等疾病的重要危险因素,而心律失常与心力衰竭在临床上相继发生,基于同一病理生理改变和发病机制——电机械偶联的异常、神经-体液机制的失衡。电机械偶联的重要方式心肌细胞间的缝隙连接,是连接相邻细胞的跨膜通道簇,介导心肌细胞到心肌细胞的正常电活动,而缝隙连接通道的组成蛋白被称为连接蛋白。其中Cx40、Cx43、Cx45三种蛋白亚型主要在心肌中表达,它们在细胞间形成的传导通路负责控制正常节律电流有序扩散,所以它们的异常表达可能会产生心律失常的倾向,异常表达包括空间分布的异常及连接蛋白定量表达的改变。有研究表明,在持续高血糖状态下连接蛋白表达的改变和缝隙连接的重塑导致心律失常的高发,甚至造成猝死。而Cx43蛋白作为重要结构主要存在于心室肌细胞的连接通路,其起到了维持正常心电活动和协调泵功能的作用,它的重塑会造成心室电流传导紊乱,可能引发威胁生命的恶性室性心律失常事件的发生。众所周知,神经-体液机制核心即为肾素-血管紧张素-醛固酮系统(Renin-angiotension-aldosterone system,RAAS)和交感神经系统(Sympathetic nervous system,SNS),它们互相协作维持人体正常生理稳态,但当心力衰竭时为了维持足够的灌注,会发动神经-体液机制予以代偿。使SNS兴奋刺激肾素增加,收缩血管,促进原尿吸收。虽然起到暂时的效果,但SNS长久的激活会增加心脏负荷加重症状。在心律失常方面SNS激活会缩短不应期、缩短动作电位持续时间、增加不应期离散度、增加复极异质性并且引起早期后去极化。更易诱发室性心律失常。所以神经-体液机制尤其是SNS是心律失常与心力衰竭发生发展的重要因素。肾去交感神经术(Renal denervation,RDN)作为一种减少交感神经活动的新方法已经发展起来。根据研究表明,其能有效抑制SNS系统过度激活带来的部分负面影响,并且根据进一步研究表明,这种新的方法对以下几种与交感神经兴奋有关的疾病也有积极作用,如高血压、胰岛素抵抗、呼吸睡眠暂停综合征及心房颤动。本研究旨在探究RDN对糖尿病大鼠心室Cx43的影响。方法:选取成年雄性SD大鼠32只随机分为空白手术组(SHAM,n=8)、模型组(n=24)。空白手术组正常饮食饮水饲养,模型组使用链脲佐菌素(STZ)制作糖尿病大鼠模型,3天后复测尾静脉血糖>16.8mmol/l即为造模成功,未成模予以补打。随后再将模型组随机分为糖尿病组(DCM)、美托洛尔组(MET)、肾去交感神经组(RDN)各8只。正常饲养4周后给予MET组20mg/kg/d药物灌胃;RDN组于术前一夜禁食不禁水,次日行肾去交感神经术,用10%水合氯醛(3ml/kg)腹腔注射麻醉,采用腹正中切口,暴露主动脉至肾门段的肾动静脉,仔细剥离血管外壁被覆的筋膜及结缔组织,切除肾动脉旁肉眼可见的所有神经,并用含20%苯酚的乙醇溶液于肾动脉周围涂抹破环剩余神经,随后电刺激验证肾去交感神经效果。空白手术组在暴露肾动静脉后用生理盐水涂抹肾脏血管后同样消毒关腹,两组术后常规应用青霉素预防感染,期间定期观察记录血糖、体重以及精神状态。药物及手术干预后8周,麻醉后测量记录心电数据,留取心脏、血液标本,并记录心脏体重指数。Elisa法测定血浆去甲肾上腺素(NE)含量,HE染色观察心肌组织形态及纤维化程度,免疫组化测定Cx43的表达分布,Western blotting法测定大鼠心肌Cx43、P-Cx43蛋白的相对表达。结果:1.除SHAM组外,其他三组大鼠饲养期间均出现消瘦、多尿、精神萎靡及白内障等症状且血糖持续高于正常,其中DCM组有一只在后期死亡,RDN组术中及术后各死亡一只,至实验终点共存活29只。2.在心脏质量和心脏重量指数方面,相比于SHAM组,其他三组均显著减少(P<0.05),与DCM组比较,MET和RDN组均显著减少(P<0.05)。3.相较SHAM组,DCM组大鼠血浆NE浓度显着升高(P<0.05);与DCM组对比,MET和RDN组血浆NE浓度明显降低(P<0.05);与MET组对比,RDN组血浆NE浓度明显降低(P<0.05)。4.心电图发现较SHAM组,DCM组大鼠QRS波宽度及QT间期增加(P<0.05)并发现有室早和室速等心律失常;RDN及MET组对于QRS波宽度及QT间期有改善作用并且RDN优于MET(P<0.05)5.SHAM组大鼠心肌细胞排列相对整齐,未见有明显的间质纤维化及细胞水肿;DCM组心肌细胞排列相对紊乱,细胞水肿明显、体积增大,有明显核破裂及间质纤维化;MET和RDN组心肌损害较DCM组减轻。6.通过免疫组化测定各组大鼠Cx43空间表达,发现糖尿病组、美托洛尔组、肾去交感神经组Cx43空间分布表达依次递增,分布依次改善。7.通过Western blotting法测定发现相较SHAM组,DCM组显着下调大鼠心室Cx43、P-Cx43的正常表达(P<0.05),而RDN及MET组对糖尿病大鼠心室Cx43、P-Cx43的表达有改善作用(P<0.05),并且RDN优于美托洛尔(P<0.05)。结论:1.糖尿病对大鼠心肌正常结构及形态有明显损伤并且增加了去甲肾上腺素的分泌,可能与糖尿病导致的交感神经过度兴奋有关。2.RDN及美托洛尔可以改善糖尿病导致的心肌损伤,减轻心肌重构并且均能减少去甲肾上腺素的分泌,一定程度抑制交感神经过度激活,其中RDN较美托洛尔更能减少去甲肾上腺素过度分泌。3.糖尿病会下调大鼠心室Cx43、P-Cx43的正常表达,RDN及美托洛尔对糖尿病大鼠心室Cx43、P-Cx43的表达有改善作用,并且RDN优于美托洛尔。4.糖尿病大鼠QRS波宽度及QT间期增加,并且易诱发室性心律失常,两者可能有一定联系,而RDN及美托洛尔对心电稳定有一定改善作用,并且RDN在一定程度上优于美托洛尔,机制可能RDN与抑制交感神经过度激活、Cx43表达的调节及改善心肌损伤有关。