代謝手術(shù)對糖尿病大鼠心肌功能的改善作用及機制研究.pdf

1、[研究背景]：
　　糖脂代謝障礙引起的心肌功能紊亂是糖尿病的嚴重并發(fā)癥之一，目前尚無有效的治療方法。近年來，代謝手術(shù)越來越普遍用于醫(yī)治糖尿病及其并發(fā)癥。其在改善、緩解糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy，DCM))方面的有效性亦日益受到人們的重視，但是其機制還不清楚。普遍認為，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激(endoplasmicreticulum stress，ERS)介導的細胞凋亡與DCM的病理進程息息相關(guān)。在糖尿病狀態(tài)下

2、，心肌細胞糖脂代謝異常，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的工作環(huán)境受到干擾，ERS啟動欲糾正細胞的錯誤蛋白折疊，以維持細胞的正常功能。若干擾力量較大，ERS無法復原細胞的正常生理功能，便引發(fā)細胞凋亡程序，來維持機體的正常運轉(zhuǎn)。為了研究代謝手術(shù)對DCM的緩解作用，探討其相關(guān)機制，本研究在DCM動物模型基礎上，明確代謝手術(shù)對糖尿病大鼠心肌功能的緩解作用，并通過對心肌細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激通路相關(guān)蛋白表達變化的比較與分析，進一步探討代謝手術(shù)后DCM緩解的機制。
　　[研

3、究方法]：
　　本實驗以高脂飲食及小劑量鏈脲佐菌素(STZ)誘導的糖尿病大鼠為研究動物模型，分三組，分別施以十二指腸空腸旁路術(shù)(DJB)、袖狀胃切除術(shù)(SG)、及假手術(shù)(SHAM)。各組觀測指標包括:(1)測量術(shù)前術(shù)后各特定時間點的體重及全身的血糖、脂質(zhì)水平;(2)行口服葡萄糖耐量實驗(Oral glucose tolerancetest，OGTT)和胰島素耐量實驗(Insulin tolerance test，ITT)，比較代謝

4、手術(shù)對糖尿病大鼠糖代謝的影響;(3)術(shù)后8周，行超聲心動圖檢測，比較代謝手術(shù)對糖尿病大鼠心功能的影響情況;(4)行HE染色、Masson染色、油紅0染色和Tunel染色，測量比較代謝手術(shù)后，心肌的形態(tài)學變化及細胞凋亡情況;(5)行免疫組化實驗、western blot及qRT-PCR檢測ERS信號分子GRP78、PERK、p-PERK、IRE1α、p-IRE1α、ATF6、CHOP和caspase12的表達情況。
　　[研究結(jié)果]

5、：
　　1、成功給予三組大鼠相應手術(shù)，在整個實驗過程中無大鼠死亡。
　　2、術(shù)前，三組大鼠體重無差別;術(shù)后1周，三組大鼠體重下降至最低點，后逐步回升，DJB組與SHAM組大鼠體重回升幅度相當，在整個實驗周期中，兩組大鼠體重無統(tǒng)計學差別;SG組大鼠體重上升相對較緩，術(shù)后6周、8周，SG組大鼠體重與DJB組和SHAM組大鼠相比，差別達到統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。
　　3、術(shù)前，三組大鼠AUCOGTT與AUCITT無差別;

6、術(shù)后2周、8周， DJB組與SG組大鼠AUCOGTT與AUCITT值顯著低于SHAM組(P＜0.01)，DJB組與SG組間無差別。
　　4、術(shù)后8周，DJB組與SG組大鼠心功能較SHAM組顯著改善，超聲心動圖結(jié)果表現(xiàn)為，DJB組與SG組LVEDd與LVPWd較SHAM組明顯降低(LVEDd: P＜0.01;LVPWd: P＜0.001)，LVEF、FS、E/A較SHAM組明顯升高(LVEF: P＜0.01; FS:P＜0.05:

7、E/A: P＜0.001); DJB組與SG組間無差別。
　　5、HE及Masson染色結(jié)果提示，代謝手術(shù)后，心肌細胞肥大、心肌纖維化情況較SHAM組緩解;油紅O染色結(jié)果提示代謝手術(shù)不影響心肌細胞的脂質(zhì)沉積。
　　6、術(shù)后8周，DJB組與SG組大鼠心肌細胞凋亡率顯著低于SHAM組(P＜0.001)，DJB組與SG組間無差別。
　　7、免疫組化、western blot及qRT-PCR結(jié)果均提示，代謝手術(shù)后，GRP78、

8、CHOP、caspase12及PERK、p-PERK明顯低于SHAM組，DJB組與SG組間差別無統(tǒng)計學意義;三組間IRE1、p-IRE1及ATF6表達均無統(tǒng)計學差別。
　　[研究結(jié)論]：
　　1、DJB與SG均可有效的改善糖尿病大鼠的糖耐量及胰島素抵抗，緩解糖尿病大鼠的心肌功能。
　　2、DJB與SG通過抑制PERK途徑抑制糖尿病大鼠心肌細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激，降低心肌細胞凋亡，從而改善心肌功能。
　　3、DJB與SG在