RhoA與2型糖尿病大鼠心肌病變的關(guān)系及辛伐他汀干預(yù)的實驗研究.pdf

1、目的：糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy，DCM)是糖尿病(diabetes mellitus，DM)的特異性慢性并發(fā)癥，與DM病人的高心力衰竭發(fā)生率和高死亡率密切相關(guān)，其主要病理改變是心肌細(xì)胞肥大、壞死、間質(zhì)重構(gòu)及心肌纖維化等。小分子量G蛋白RhoA是Rho蛋白家族的重要成員之一，在細(xì)胞的許多基礎(chǔ)生命活動中起著重要作用。研究表明，RhoA過表達(dá)可導(dǎo)致心肌肥厚、心血管重塑、心室擴張、心肌收縮功能下降、心臟功能衰

2、竭，但與DM心肌病變的關(guān)系尚有待揭示。辛伐他汀是臨床上廣為應(yīng)用且療效明確的調(diào)脂藥物，近年來研究顯示辛伐他汀可通過調(diào)脂外效應(yīng)，對心血管疾病的防治發(fā)揮有益作用。本研究通過高糖高脂膳食飼養(yǎng)Sprague-Dawlay(SD)大鼠，再注射小劑量鏈脲佐菌素(streptozotocin，STZ)，誘發(fā)胰島素抵抗和高血糖，從而復(fù)制2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)大鼠模型。在此基礎(chǔ)上通過檢測大鼠RhoA蛋白在心

3、肌組織中的表達(dá)，探討RhoA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，以研究其對DM心肌病變的防治作用及其作用機制。 方法：使用隨機數(shù)字表法從50只SD大鼠中隨機抽取10只作為正常對照組(A組)，其余作為實驗組。對照組喂以常規(guī)飼料，實驗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周后實驗組大鼠出現(xiàn)胰島素抵抗，再給予STZ 30 mg/kg腹腔注射。于實驗第6周末選取空腹血糖(FBG

4、)>7.8 mmol/L且伴有胰島素敏感性降低者作為T2DM動物模型，并隨機分為2組，即T2DM模型組(B組)、T2DM辛伐他汀治療組(C組)。實驗共持續(xù)14周。于第6周末測量大鼠體重，測定FBG、空腹胰島素(FINS)和胰島素敏感指數(shù)(ISI)。于第14周末測量大鼠體重，測定FBG、TG、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；取大鼠心臟，稱取心臟重量并計算

5、心臟肥厚指數(shù)(HWI)；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RhoA在心肌組織中的表達(dá)，使用計算機圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行圖像分析，計算RhoA的積分光密度(IOD)值。使用SPSS11.0統(tǒng)計軟件處理實驗數(shù)據(jù)，兩組比較采用t/t'檢驗，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 實驗第6周末各項檢測指標(biāo)：注射STZ兩周后，實驗組大鼠FBG(12.99±1.16)mmol/L高于正常對照

6、組(5.03±0.69)mmol/L(P<0.01)，F(xiàn)INS 18.79(18.23，19.29)mIU/L與對照組18.35(17.95，18.98)mIU/L比較無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)，但I(xiàn)SI 0.0048(0.0045，0.0053)低于正常對照組0.0106(0.0103，0.0112)(P<0.01)，至此T2DM模型復(fù)制成功。 2.實驗第14周末生化指標(biāo)：A組大鼠FBG(4.96±0.92)mmol/L、T

7、G(0.67±0.21)mmol/L、TC(2.23±0.43)mmol/L、LDL-C(1.22±0.31)mmol/L、VLDL-C(0.39±0.24)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-C水平低于A組(均P<0.01)；C組大鼠TG、TC、LDL-C及VLDL-C水平均低于B組，HDL-C水平高于B組(均P<0.01)，F(xiàn)BG(12.70±

8、1.05)mmol/L雖較B組有所降低，但無統(tǒng)計學(xué)意義。 3心臟肥厚指數(shù)：實驗第14周末，B組大鼠HWI(0.006±0.0003)明顯高于A組(0.003±0.0002)，C組大鼠HWI(0.004±0.0003)明顯低于B組(均P<0.01)。 4組織形態(tài)：HE染色顯示A組大鼠心肌纖維排列整齊、橫紋清晰，細(xì)胞核形態(tài)正常，細(xì)胞間隙無增寬及狹窄；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；C組大鼠心肌病變較B組有所減

9、輕。PAS糖原染色顯示A組大鼠心肌散在少量紫紅色陽性物質(zhì)沉積；B組大鼠心肌細(xì)胞內(nèi)有大量紫紅色陽性物質(zhì)沉著，心肌間質(zhì)內(nèi)亦有PAS陽性物質(zhì)沉著；C組大鼠PAS陽性物質(zhì)沉著較B組明顯較少。Masson膠原纖維特染顯示A組大鼠心肌肌間隙中有少量藍(lán)色陽性物質(zhì)占據(jù)；B組大鼠心肌細(xì)胞及間質(zhì)大量藍(lán)色陽性物質(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)色陽性沉積物質(zhì)較B組明顯減少。電鏡觀察可見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

10、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。 5心肌RhoA免疫組化染色：免疫組化圖像分析顯示，B組大鼠心肌RhoA蛋白表達(dá)的IOD(72.01±10.71)是A組(31.94±2.72)的2.3倍，C組大鼠IOD(44.11±6.00)是B組的60.52％，差別具有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.01)。相關(guān)分析表明，大鼠心肌RhoA的

11、表達(dá)水平與心臟肥厚指數(shù)呈正相關(guān)(r=0.98，P<0.01)。結(jié)論1 T2DM大鼠心臟出現(xiàn)肥大、變性、壞死、間質(zhì)纖維化、肌節(jié)錯位等病理改變，未伴有冠脈及其分支的病變，提示DCM是一種獨立、特異的心肌疾病。 2.T2DM大鼠心肌RhoA表達(dá)明顯增加，且與心臟肥厚程度呈正相關(guān)，提示RhoA參與DCM的發(fā)生、發(fā)展，為DCM的防治提供了新的理論依據(jù)。 3.辛伐他汀在調(diào)脂的基礎(chǔ)上，通過降低心肌RhoA的表達(dá)，對T2DM的心肌病變具