血清脂聯(lián)素及其受體1與2型糖尿病大鼠心肌病變的關(guān)系及羅格列酮干預(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)。大量研究顯示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。脂聯(lián)素(adiponectin)被認(rèn)為是脂肪組織所表達(dá)和分泌的多種產(chǎn)物中與胰島素抵抗關(guān)系最緊密的一個特異性細(xì)胞因子，其與脂聯(lián)素受體結(jié)合后，準(zhǔn)確有效地發(fā)揮相應(yīng)

2、的功能，但與DM心肌病變的關(guān)系尚有待揭示。羅格列酮作為一種噻唑烷二酮類胰島素增敏劑，近年來研究顯示對于DM心肌病變有一定的防治作用。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 diabetesmellitus，Y2DM)大鼠模型。在此基礎(chǔ)上通過檢測實驗動物血清脂聯(lián)素水平及其受體1(adipon

3、ectin receptor 1，AdipoR1)在心肌組織中的蛋白表達(dá)，探討血清脂聯(lián)素、AdipoR1與DM心肌病變的關(guān)系；并給予DM大鼠羅格列酮干預(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40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2.5％膽固醇、20％蔗糖、15％熟豬油)。4周后實驗組大鼠出現(xiàn)胰島素抵抗

4、，再給予STZ 30 mg/kg腹腔注射，破壞部分胰腺。于實驗第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動物模型，并隨機分為2組，即T2DM模型組(B組)、T2DM羅格列酮治療組(C組)。實驗共持續(xù)18周。于第4、6周末測量大鼠體重，測定FBG、空腹胰島素(FINS)、胰島素敏感指數(shù)(ISI)、血清三酰甘油(TG)和總膽固醇(TC)水平。于第18周末測量大鼠體重，測定FBG、FINS、ISI

5、、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)含量；取大鼠左心室心肌，進行光鏡(HE染色)、電鏡觀察；酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定血清脂聯(lián)素水平；應(yīng)用免疫組化法檢測AdipoR1在心肌組織中的蛋白表達(dá)，使用計算機圖像分析系統(tǒng)進行圖像分析，計算AdipoR1的積分光密度值(IOD)。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

6、方差分析，相關(guān)分析采用直線相關(guān)。 結(jié)果:1 實驗第4周末各項檢測指標(biāo)：實驗組大鼠的體重高于正常對照組(P<0.05)，F(xiàn)BG(6.33±0.65)mmol/L、FINS 30.19(29.05，31.65)mIU/L、TG、TC水平也均高于正常對照組FBG(5.13±0.46)mmol/L、FINS 19.45(17.99，20.99)mIU/L(均P<0.01)，而ISI 0.0053(0.0050，0.0054)低于正常對照

7、組ISI 0.0101(0.01.00，0.0102)(P<0.01)。 2 實驗第6周末各項檢測指標(biāo)：注射STZ兩周后，實驗組大鼠FINS 18.79(18.23，19.29)mIU/L較前降低，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)，其他特征繼續(xù)存在，F(xiàn)BG(13.18±1.47)mmol/L高于正常對照組(5.04±0.46)mmol/L，ISI 0.0048(0.0045，

8、0.0053)低于正常對照組0.0106(0.0103，0.0112)(均P<0.01)，至此T2DM模型復(fù)制成功。 3 實驗第18周末生化指標(biāo)：A組大鼠FBG(4.89±0.35)mmol/L、FINS17.66(16.83，18.27)mIU/L、ISI 0.0111(0.0104，0.0121)，B組大鼠FBG(12.43±1.48)mmol/L、FINS 20.95(19.81，22.11)mIU/L及TG、TC、LDL-C、V

9、LDL-C水平均高于A組，HDL-C水平及ISI 0.0039(0.0036，0.0041)均低于A組(均P<0.05)；C組大鼠FBG(9.01±1.14)mmol/L、FINS 18.45(17.97，18.76)mIU/L和TG、TC、LDL-C、VLDL-C水平均低于B組，HDL-C水平及ISI 0.0065(0.0057，0.0069)均高于B組(均P<0.05)。 4 血清脂聯(lián)素：實驗第18周末，B組大鼠脂聯(lián)素水平(

10、1.01±0.27)μg/mL低于A組(1.73±0.32)μg/mL(P<0.05)；C組大鼠脂聯(lián)素水平(1.34±0.43)μg/mL高于B組(P<0.01)。相關(guān)分析表明大鼠脂聯(lián)素水平與FBG、FINS、LDL-C含量呈負(fù)相關(guān)(分別r=-0.656、-0.359和-0.637，均P<0.01)，與HDL-C、ISI呈正相關(guān)(r=0.614、0.615，均P<0.01)。 5 心肌AdipoR1免疫組化染色：免疫組化圖像分析

11、顯示，B組大鼠心肌AdipoR1蛋白表達(dá)的IOD值(34.45±9.97)是A組(66.42±7.1)的52％，C組大鼠心肌AdipoR1蛋白表達(dá)的IOD值(49.32±16.28)是B組的1.43倍(均P<0.01)。相關(guān)分析表明大鼠心肌AdipoR1表達(dá)水平與FBG、LDL-C呈負(fù)相關(guān)(分別r=-0.665、-0.702，均P<0.01)，與HDL-C、ISI呈正相關(guān)(分別r=0.733、0.684，均P<0.01)。 6 組織形態(tài)

12、：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組有所減輕。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。 結(jié)論: 1 通過高糖高脂飲食及小劑量

13、STZ誘導(dǎo)的T2DM大鼠模型與人類T2DM具有相似特征，可用于T2DM及其并發(fā)癥的研究。 2 T2DM大鼠血清脂聯(lián)素水平下降，病變心肌組織中AdipoR1的蛋白表達(dá)下降，提示脂聯(lián)素及AdipoR1與糖尿病心肌病變的發(fā)生、發(fā)展存在密切關(guān)系。 3 各觀測指標(biāo)的相關(guān)分析表明血清脂聯(lián)素、AdipoR1與T2DM時糖、脂代謝紊亂及胰島素敏感性有關(guān)，提示針對脂聯(lián)素及AdipoR1的研究有可能為DM心肌病變的防治提供新的理論依據(jù)。