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1、目的:糖尿病心肌?。╠iabetic cardiomyopathy,DCM)是糖尿?。╠iabetes mellitus,DM)的特異性慢性并發(fā)癥,使DM病人的心力衰竭發(fā)生率和死亡率明顯升高,研究顯示DCM的主要病理改變是心肌細(xì)胞肥大增殖、局灶性壞死、間質(zhì)重構(gòu)及心肌纖維化等。整合素連接激酶(integrin-linked kinase,ILK)作為一種細(xì)胞內(nèi)的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶[1],參與大量的細(xì)胞骨架蛋白相連,調(diào)節(jié)、介導(dǎo)細(xì)胞形狀改
2、變、細(xì)胞外基質(zhì)積聚、凋亡等一系列生物學(xué)過(guò)程,而DCM的發(fā)病機(jī)制與細(xì)胞的黏附和凋亡等生物學(xué)過(guò)程有關(guān),因此推測(cè)ILK的過(guò)表達(dá)可能與DCM有關(guān),其很可能參與了心肌肥厚、心血管重塑、心肌收縮功能下降、心肌纖維化及心臟功能衰竭的形成過(guò)程。辛伐他汀是臨床上廣為應(yīng)用且療效明確的調(diào)脂藥物,近年來(lái)研究顯示辛伐他汀可通過(guò)調(diào)脂外效應(yīng),對(duì)心血管疾病的防治發(fā)揮有益作用。本研究通過(guò)高糖高脂膳食飼養(yǎng)Sprague-Dawlay(SD)大鼠,再注射小劑量鏈脲佐菌素(s
3、treptozotocin,STZ),誘發(fā)胰島素抵抗和高血糖,從而復(fù)制2型糖尿?。╰ype2 diabetes mellitus,T2DM)大鼠模型。在此基礎(chǔ)上通過(guò)檢測(cè)大鼠工LK在心肌組織中的表達(dá),探討ILK與DM心肌病變的關(guān)系;并給予DM大鼠辛伐他汀干預(yù)治療,研究其對(duì)DM心肌病變的防治作用及其作用機(jī)制。
方法:使用隨機(jī)數(shù)字表法從50只SD大鼠中隨機(jī)抽取10只作為正常對(duì)照組(A組),其余作為實(shí)驗(yàn)組。對(duì)照組喂以常規(guī)飼料,實(shí)驗(yàn)
4、組喂以高糖高脂飼料(常規(guī)飼料中加入20%蔗糖、2.5%膽固醇、15%熟豬油)。4周后實(shí)驗(yàn)組大鼠出現(xiàn)胰島素抵抗,再給予STZ30 mg/kg腹腔注射。于實(shí)驗(yàn)第6周末選取空腹血糖(FBG)>7.8 mmol/L且伴有胰島素敏感性降低者作為T2DM動(dòng)物模型,并隨機(jī)分為2組,即T2DM模型組(B組)、T2DM辛伐他汀治療組(C組)。實(shí)驗(yàn)共持續(xù)14周。于第6周末測(cè)量大鼠體重,測(cè)定FBG、空腹胰島素(FINS)和胰島素敏感指數(shù)(ISI)。于第14周
5、末測(cè)量大鼠體重,測(cè)定空腹血糖(FBG)、甘油三脂(TG)、膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)以及極低密度脂蛋白膽固醇(VLDL-C)水平;取左心室心肌,進(jìn)行光鏡(HE、PAS、Masson染色)、電鏡觀察;應(yīng)用免疫組化法檢測(cè)ILK在心肌組織中的表達(dá),使用計(jì)算機(jī)圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行圖像分析,計(jì)算ILK的積分光密度(IOD)值。采用真彩色醫(yī)學(xué)圖像分析軟件半定量分析方法,測(cè)量Masson染色膠原纖維
6、染色陽(yáng)性面積,并計(jì)算平均值。使用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,兩組比較采用t/t'檢驗(yàn),組間比較采用方差分析,相關(guān)分析采用直線相關(guān)。
結(jié)果:
1實(shí)驗(yàn)第6周末各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo):注射STZ2周后,實(shí)驗(yàn)組大鼠FBG為12.87±1.00 mmol/L,高于正常對(duì)照組的5.06±0.70 mmol/L(P<0.05),F(xiàn)INS18.79(18.23,19.29)mIU/L與對(duì)照組的18.35(17.95,18.
7、98)mIU/L比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),但I(xiàn)SI0.0048(0.004.5,0.0053)低于正常對(duì)照組的0.0106(0.0103,0.0112)(P<0.05),至此T2DM模型復(fù)制成功。
2實(shí)驗(yàn)第14周末生化指標(biāo):A組大鼠FBG(4.96±0.92)mmol/L、TG(0.67±0.21)mmol/L、TC(2.23±0.43)mmol/L、LDL-C(1.23±0.12)mmol/L、VLDL-C(0.
8、36±0.08)mmol/L,B組大鼠FBG(13.15±1.18)mmol/L、TG、TC、LDL-C及VLDL-C水平均高于A組,HDL-PC水平低于A組(均P<0.05);C組大鼠TG、 TC、LDL-C及VLDL-C水平均低于B組,HDL-PC水平高于B組(均P<0.05),F(xiàn)BG(12.70±1.05)mmol/L雖較B組有所降低,但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3各組大鼠心肌組織形態(tài)變化的比較:(1)HE染色:A組大鼠心肌纖
9、維排列整齊、橫紋清晰,細(xì)胞核形態(tài)正常,細(xì)胞間隙無(wú)增寬及狹窄;B組大鼠心肌纖維排列紊亂、局灶性壞死,局部脂肪細(xì)胞浸潤(rùn);C組大鼠心肌病變較B組有所減輕。(2)PAS糖原染色:A組大鼠心肌散在少量紫紅色陽(yáng)性物質(zhì)沉積;B組大鼠心肌細(xì)胞內(nèi)有大量紫紅色陽(yáng)性物質(zhì)沉著,心肌間質(zhì)內(nèi)亦有PAS陽(yáng)性物質(zhì)沉著;C組大鼠PAS陽(yáng)性物質(zhì)沉著較B組明顯較少。(3)Masson膠原纖維染色:A組大鼠心肌肌間隙中有少量藍(lán)色陽(yáng)性物質(zhì)占據(jù);B組大鼠心肌細(xì)胞及間質(zhì)大量藍(lán)色陽(yáng)性
10、物質(zhì)沉積,心肌成纖維細(xì)胞增生,膠原纖維增加;C組大鼠心肌藍(lán)色陽(yáng)性沉積物質(zhì)較B組明顯減少。(4)電鏡觀察:A組大鼠心肌細(xì)胞中肌原纖維排列整齊,明暗帶清晰,線粒體結(jié)構(gòu)清楚;B組大鼠則出現(xiàn)肌原纖維排列紊亂,線粒體結(jié)構(gòu)異常,肌漿網(wǎng)擴(kuò)張,間質(zhì)CL增生,糖原、脂褐素沉積等病理改變;C組大鼠心肌病變較B組有所減輕。
4心肌膠原纖維數(shù)量比較:B組大鼠Masson染色陽(yáng)性面積(4.32±0.12)明顯增多(p<0.05),是A組(0.74±
11、0.09)的5.8倍,C組大鼠(3.00±0.28)是B組的69.44%,差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
5心肌ILK蛋白表達(dá)水平:免疫組化顯示,B組大鼠心肌ILK表達(dá)的IOD值(70.62±3.86)是A組(30.61±2.66)的2.3倍,C組大鼠IOD值(41.20±3.71)是B組的58.34%,差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。
6相關(guān)分析:各組大鼠心肌組織中ILK陽(yáng)性表達(dá)面積與膠原纖維M
12、asson染色陽(yáng)性面積進(jìn)行直線相關(guān)性分析結(jié)果顯示,兩者存在直線相關(guān)關(guān)系(r=0.866,p<0.05),提示ILK在心肌纖維化形成過(guò)程中發(fā)揮重要作用。
結(jié)論:
1 T2DM大鼠心臟出現(xiàn)變性、壞死、間質(zhì)纖維化、肌節(jié)錯(cuò)位等病理改變,未伴有冠脈及其分支的病變,提示DCM是一種獨(dú)立、特異的心肌疾病。
2 T2DM大鼠心肌ILK表達(dá)明顯增加,且與心肌纖維化程度呈正相關(guān),提示ILK參與DCM的發(fā)生、發(fā)展,為
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