還原型谷胱甘肽和L-精氨酸防治糖尿病心臟損傷及其線粒體機制的研究.pdf

1、目的：心臟損傷在糖尿病(DM)患者中發(fā)病率很高，DM導(dǎo)致的心血管疾病是造成DM患者死亡的主要原因。本研究主要是檢測谷胱甘肽(GSH)和L-精氨酸(L-Arg)對DM心血管病變大鼠心臟的功能、結(jié)構(gòu)和心臟線粒體功能的影響，探討抗氧化劑(GSH)和NO供體(L-Arg)防治DM的作用并探討其對抗DM心臟損傷的可能機制，從而為臨床治療DM心臟損傷提供實驗依據(jù)。
　　 方法：腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)誘導(dǎo)DM模型，并將DM模型大鼠隨機分

2、為GSH干預(yù)組(DM+GSH組)或高低劑量L-Arg干預(yù)組(DM+L-Arg1，DM+L-Arg2組)和糖尿病組(DM組)，以正常大鼠作為對照(NC組)。8周時用心臟彩超測定各組大鼠心臟的左室舒張末徑(LVDO)、左室收縮末徑(LVDS)、左室射血分數(shù)(LVEF)及左室短軸縮短率(LEFS)，并進行血壓(BP)、心率(HR)及心臟損傷相關(guān)酶肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)檢測，判斷心臟的功能；用光鏡觀察心臟組織的形態(tài)學(xué)改變。檢測血

3、脂含量，血清及心臟組織中丙二醛(MDA)及超氧化物岐化酶(SOD)的含量，觀察各組大鼠心臟氧化應(yīng)激狀態(tài)。測定心臟線粒體膜電位(MMP)、Ca2+誘導(dǎo)的線粒體腫脹的敏感度變化、線粒體SOD和琥珀酸脫氫酶(SDH)酶活性，并用電鏡觀察線粒體超微結(jié)構(gòu)變化，檢測線粒體相關(guān)蛋白電壓依賴性陰離子通道(VDAC)、Caspase第二激活物(Smac)和凋亡誘導(dǎo)因子(AIF)的表達情況。
　　 結(jié)果：
　　 1.DM大鼠和正常大鼠相比，

4、HR、LVEF和LEFS顯著下降，血壓顯著升高，TG含量顯著升高，血清及心臟組織中SOD酶活性顯著降低，MDA含量顯著增加。除此之外，DM組大鼠心臟線粒體SDH、SOD、線粒體膜電位明顯降低，Ca2+誘導(dǎo)的線粒體腫脹的敏感性明顯減弱，電鏡顯示線粒體嵴模糊，并出現(xiàn)移位、鈣化。與NC組相比，DM組大鼠心臟組織中線粒體VDAC水平明顯降低，凋亡相關(guān)蛋白Smac、AIF表達明顯增多。
　　 2.GSH顯著提高了DM大鼠心臟HR、LVEF

5、和LEFS，一定程度降低了血壓值，減少DM大鼠心臟中TG的量，使其血清及心臟中抗氧化酶SOD值顯著提高，脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA一定程度的減少，使心肌組織形態(tài)恢復(fù)到接近正常的水平，并且提高了線粒體的膜電位及其Ca2+誘導(dǎo)的線粒體腫脹的敏感度。
　　 3.高劑量L-Arg(125 mg/kg)給藥大鼠HR、LVEF和LEFS較DM組顯著增加，血壓顯著降低，CK、LDH含量顯著降低；低劑量L-Arg(50 mg/kg)給藥DM大鼠HR和

6、LEFS顯著增高，CK、LDH含量顯著降低，LVEF和血壓也有一定的改善，但是沒有達到顯著性差異。高劑量L-精氨酸組給藥后糖尿病大鼠心臟組織肌漿凝集，間質(zhì)水腫的形態(tài)學(xué)異常顯著改善。而且高劑量L-精氨酸給藥的DM大鼠MDA水平顯著下降，SOD酶活性顯著升高，且都恢復(fù)至正常水平；低劑量L-精氨酸給藥的DM大鼠SOD酶活性顯著升高，但沒有恢復(fù)至正常水平，MDA含量下降了25％，但是沒有顯著性差異。從線粒體角度來看，高劑量L-精氨酸給藥DM大鼠

7、心臟線粒體線粒體SDH、SOD、線粒體膜電位較DM組明顯升高，SDH、SOD、線粒體膜電位甚至恢復(fù)至正常水平，線粒體形態(tài)有一定程度的恢復(fù)；而低劑量L-精氨酸組線粒體膜電位有一定的恢復(fù)，但SDH和SOD沒有明顯提高。高L-精氨酸給藥DM大鼠線粒體蛋白VDAC水平明顯升高，凋亡相關(guān)蛋白Smac、AIF表達沒有明顯的增加。
　　 結(jié)論：以上結(jié)果表明，DM損傷大鼠心臟中線粒體功能受損，心肌線粒體嵴模糊、鈣化、移位，心臟中氧化應(yīng)激水平升高