%8b糖尿病大鼠的心肌损伤观察及机制初探
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成年SD大鼠糖尿病心肌病模型的建立目的探索成年SD大鼠糖尿病心肌病(DCM)模型建立的方法。
方法20只健康SD成年大鼠作随机分为DCM组(n=10)、对照组(n=10)。
对照组喂养普通饲料,DCM组高脂饲料喂养12周。
DCM模型的建立:对照组以枸橼酸缓冲液腹腔注射,DCM组使用等量1%链脲菌素腹腔注射。
通过病理组织学证实为DCM心肌病理学改变。
结果与对照组比较,DCM组的血清FBG、TC、LDL-C、TG均明显增高(P<0.05),而对照组的血清HDL-C较DCM组高(P <0.05)。
与对照组比较,DCM组的大鼠心肌细胞排列紊乱,间质基质集聚与纤维化增多。
第6周末,两组的空腹血糖差异无统计学意义(P>0.05),DCM组的IRI、胰岛素均高于对照组(P<0.05)。
结论高脂、高糖膳食并小剂量STZ腹腔注射建立DCM模型,其方法成功率高,简单易行。
[Abstract] Objective To explore the method how to establish of adult Spprague-dawley rat model of diabetic cardiomyopathy (DCM). Methods 20 healthy adult Spprague-dawley rats were randomly divided into the DCM group (n=10)and the control group (n=10).Rats in the control group and DCM group was respectively fed with normal rat diet and high fat diet persistently 12 weeks.STZ was applied in the DCM group to make the rat DCM model by intraperitoneal injection,and the same dosage of citric acid buffer were used to the the control group by the same way.The myocardial pathological alteration of DCM was identified in the DCM group by histopathology. Results Compared with the control group,fasting blood glucose (FBG),low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C),the serum total cholesterol (TC),and triglyeride (TG)of rats in the DCM group were higher (P<0.05),the serum High-density lipoprotein cholesterol (HDL-C)in the control group was higer than that in the DCM group (P<0.05).Compared with the control group,rat myocardial cells of the DCM group arranged in disorder,interstitial matrix accumulation and fibrosis increased.At the end of 6th week,there was no statistical difference of fasting blood glucose in the two groups (P>0.05),but insulin and insulin resistance index in the DDM group were higher (P<0.05). Conclusion Establishment of DCM model by intraperitoneal injection of small dose of Streptozotocin was easily with high-fat and hige-sugar diet.The method has high successful rate,and it is simple and easy.[Key words] Diabetic cardiomyopathy;Spprague-dawley rat model;Streptozotocin近年来,中国糖尿病的发病率迅速上升,糖尿病前期患者高达1.48亿,糖尿病患者达9240万,防控形势严峻[1]。
细胞与分子生物学吡格列酮对高糖高脂诱导大鼠H9C2心肌细胞凋亡的影响及其机制探讨陈旭1,施凯佳1,王姣1,姚姗1,周田1,姜成龙1,陈小盼2△摘要:目的探讨吡格列酮对高糖高脂诱导H9C2心肌细胞凋亡的影响及其机制。
方法体外培养H9C2心肌细胞,通过CCK-8法进行细胞毒性试验分别确定高糖(HG)和棕榈酸(PA)最佳干预浓度,选取0.1mmol/L PA和50mmol/L HG共同培养细胞建立高糖高脂损伤模型,不同浓度吡格列酮(PGZ)干预高糖高脂损伤细胞12、24及48h 后通过CCK-8试验选取有效的干预浓度和干预时间。
随后细胞分为:对照组(25mmol/L葡萄糖)、溶剂组(棕榈酸溶剂+二甲基亚砜)、HGPA组(50mmol/L葡萄糖+0.1mmol/L PA)、H-PGZ组(10µmol/L PGZ+HGPA)和L-PGZ组(5µmol/L PGZ+HGPA),采用AnnexinV-FITC/PI双染法检测细胞凋亡率;DCFH-DA法检测活性氧簇(ROS)水平;微板法检测丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)水平;Western blot法检测蛋白激酶B(T-AKT)、磷酸化蛋白激酶B(P-AKT)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白激酶3(Caspase3)、剪切化半胱氨酸天冬氨酸蛋白激酶3(C-Caspase3)、B-淋巴细胞瘤基因-2(BCL-2)、BCL-2相关X蛋白(BAX)的蛋白表达。
NAC(1mmol/L N-乙酰半胱氨酸)+HGPA组和HGPA组干预24h后检测上述AKT通路及凋亡相关蛋白表达。
结果48h内0、0.05、0.1、0.2、0.4mmol/L PA组H9C2细胞活力依次降低;12h时,与25mmol/L葡萄糖组比较,50、75以及100mmol/L葡萄糖组细胞活力增加,24h、48h时25、35、50、75、100mmol/L葡萄糖组细胞活力依次增加;与对照组比较,48h内HGPA组细胞活力降低(P<0.05);与HGPA组比较,12h时80µmol/L组细胞活力降低(P<0.05),24h时10µmol/L PGZ组细胞活力增加,40、80µmol/L PGZ组细胞活力降低(P<0.05),48h时5、10和20µmol/L PGZ组细胞活力增加,40、80µmol/L PGZ组细胞活力降低(P<0.05);与对照组比较,HGPA组凋亡率、ROS、MDA、C-Caspase3、BAX表达明显升高,SOD、P-AKT、BCL-2表达降低(P<0.05);HGPA组、L-PGZ组、H-PGZ组的凋亡率、ROS、MDA、C-Caspase3、BAX依次降低,SOD、P-AKT、BCL-2表达依次升高(P<0.05)。
RXR_α激动剂蓓萨罗丁对糖尿病大鼠心脏结构和功能的影响及机制目的评价视黄醇类X受体(RXR)激动剂蓓萨罗丁(Bex)对链脲佐菌素(STZ)诱导糖尿病大鼠心脏结构和功能影响,探寻能早期识别糖尿病心肌病心脏功能异常的超声检测手段,RXRa激动剂对糖尿病心肌病的影响及机制。
方法40只SD大鼠随机分为四组:A组,正常对照组,腹腔注射柠檬酸缓冲液(0.1ml/100g);B组,糖尿病组(DM组),腹腔注射STZ(60mg/Kg);C组,DM+Bex(10mg/kg/d)干预组;D组,DM+Bex(20mg/kg/d)干预组,每组10只。
STZ腹腔注射法建立糖尿病动物模型,葡萄糖氧化酶法测定血糖水平,酶法测定肝功能,苦味酸法测定血清肌酐水平;分别用常规超声心动图、定量组织速度成像和斑点追踪成像技术三种方法评价大鼠心脏结构和功能;称重法测定大鼠全心及左心室质量,计算全心及左心室质量指数(全心或左心室质量/胫骨长度);结构H-E染色观察大鼠心肌结构;Tunnel法测定心肌细胞凋亡;免疫印迹法检测心肌组织凋亡蛋白Bax和Bcl2水平。
结果(1)DM组空腹血糖水平与对照组显著增高(25.65±3.75 vs 5.99±0.48m M,P<0.01),且0-8周血糖水平无明显变化;DM+Bex(20mg/kg/d)组在Bex干预4周后血糖较基线显著降低(P<0.01)。
(2)DM大鼠的全心重量、左心室重量、全心重量/胫骨长度比值及左心室重量/胫骨长度比值均较正常对照组下降(P<0.05);RXRa激动剂蓓萨罗丁可呈剂量依赖性抑制DM对上述指标的影响。
(3)常规超声心动图发现DM组的IVSd 和LVPWd较对照组显著降低,DM+Bex20mg/Kg组的IVSd和LVPWd较DM组显著增加(p(27)0.01);(4)超声定量组织速度成像检测结果显示:DM大鼠的S、S’、S<sub>ave</sub>、e、e’、e<sub>ave</sub>、a、a’、a<sub>ave</sub>峰值均较对照显著降低,Bex干预显著改善DM对大鼠S、S’、S<sub>ave</sub>、e、e’、e<sub>ave</sub>、a、a’、a<sub>ave</sub>峰值的影响,且具有浓度依赖性;(5)DM组的左心室整体纵向应变、分层纵向应变及纵向应变率(Sr L)均较对照组显著下降(p(27)0.05),Bex干预可呈浓度依赖性的显著改善DM对上述各项指标的影响。
曲美他嗪对糖尿病大鼠心肌损伤的保护作用及机制探讨 黄娟娟;杨立会;黄美玲;韦玉乔;秦小欢;王爱迪;黄勤 【期刊名称】《海南医学》 【年(卷),期】2012(23)3 【摘 要】目的 探讨Caveolin-3 (Clnn-3)对1型糖尿病大鼠心肌损伤的影响.方法 26只雄性SD大鼠随机分为对照(NC组、糖尿病(DM)组、糖尿病+曲美他嗪(Trimetazidine,TMZ) (DM+TMZ)、糖尿病+异丙肾上腺素(Isoproterenol,ISO) (DM+ISO)组、糖尿病+异丙肾上腺素+曲美他嗪(DM+ISO+TMZ)组.糖尿病组65 mg/kg链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)腹腔注射诱发1型糖尿病,异丙肾上腺素组在成模第4天进行4 mg/kg ISO腹腔注射以加重心肌损伤,曲美他嗪组TMZ 40 mg/(kg,d)7 d灌胃观察其对1型糖尿病心肌损伤的疗效.比较各组大鼠血清、心肌组织生化指标的变化,采用Western blot检测心肌Cln-3蛋白总含量.结果 NC组、DM组、DM+TMZ组各项指标差异无统计学意义;DM+ISO组、DM+ISO+TMZ组与DM组比较,LDH、CK、MDA差异有显著统计学意义(P<0.01),SOD差异有统计学意义(P<0.01~0.05),与NC组相比,DM组和DM+TMZ组心肌组织Cln-3蛋白表达差异无统计学意义;与DM组比较,DM +ISO组、DM+ISO+TMZ组心肌组织Cln-3蛋白表达减少,差异有统计学意义(P<0.05),DM+ISO组与DM+ISO+TMZ组差异无统计学意义.结论 曲美他嗪可以保护心肌损伤的糖尿病大鼠.%Objective To study the effect of caveolin-3 on myocardial damage of Type 1 diabetic rats. Methods 26 SD rats were randomly divided into five groups. These rats were provided streptozotocin (65 mg/kg) by intraperitoneal injection to induce type 1 diabetes. When we got the diabetic rats, ISO(4 mg/kg) was provided through intraperitoneal injection at the fourth day. TMZ (40 mg/kg) was provided through intragastric administration. After 1 week, the CK activities of serum and Lt)H, MDA and SOD contents were measured, the total protein content of caveolin-3 was analyzed by western blot. Results Compared with the NC group, all the parameters had no significant difference in DM group, DM+TMZ group. Compared with the DM group, CK, LDH, MDA contents were significantly increased (P<0.01), and SOD activities were significantly decreased(P<0.01, P<0.05)in DM+ISO group and DM+ ISO+TMZ group; compared between DM+ISO group and DM+ISO+TMZ group, CK, LDH, MDA contents were significantly decreased (P<0.01), and SOD activities were significantly increased (P<0.05) in DM+ISO+TMZ group. Compared with the DM group, the expression levels of caveolin-3 were significantly decreased (P<0.05) in DM+ISO group and DM+ISO+TMZ group, but there were no significant difference between DM+ISO group and DM+ISO+ TMZ group. Conclusion TMZ can protect the myocardial damage in diabetic rats.
《梓醇对糖尿病大鼠心脏舒张功能及血清AngⅡ的影响》一、引言糖尿病是一种全球性的慢性疾病,其并发症对心脏功能的影响尤为显著。
梓醇作为一种天然活性成分,被广泛关注其可能的心脏保护作用。
本研究旨在探讨梓醇对糖尿病大鼠心脏舒张功能及血清血管紧张素II(AngⅡ)的影响,以期为梓醇在糖尿病心脏保护方面的应用提供理论依据。
二、材料与方法1. 实验动物与分组选用健康SD大鼠,随机分为正常对照组、糖尿病模型组、梓醇治疗组。
糖尿病模型通过高糖饮食诱导。
2. 梓醇处理梓醇治疗组大鼠给予梓醇灌胃,正常对照组和糖尿病模型组给予等量生理盐水。
3. 心脏功能检测采用超声心动图检测大鼠心脏舒张功能。
4. 血清AngⅡ检测采集大鼠血清,采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清中AngⅡ的含量。
三、结果1. 心脏舒张功能超声心动图结果显示,糖尿病模型组大鼠心脏舒张功能较正常对照组明显降低,表现为左心室舒张早期充盈速度(E峰)降低,左心室舒张晚期充盈速度(A峰)增高。
梓醇治疗组大鼠心脏舒张功能较糖尿病模型组有所改善,E/A比值升高。
2. 血清AngⅡ含量ELISA结果显示,糖尿病模型组大鼠血清AngⅡ含量较正常对照组明显升高。
梓醇治疗组大鼠血清AngⅡ含量较糖尿病模型组有所降低。
四、讨论本研究结果表明,梓醇对糖尿病大鼠心脏舒张功能具有改善作用,同时能够降低血清中AngⅡ的含量。
这可能与梓醇的抗氧化、抗炎、抗凋亡等作用有关,能够减轻糖尿病心肌损伤,改善心脏舒张功能。
此外,梓醇还可能通过调节血管紧张素系统,降低血清AngⅡ的含量,进一步改善心脏功能。
关于梓醇改善心脏舒张功能的机制,可能与梓醇能够抑制心肌细胞凋亡、促进心肌细胞再生、改善心肌微循环等有关。
同时,梓醇还能够抑制氧化应激反应,减少活性氧自由基的生成,减轻氧化应激对心肌细胞的损伤。
这些作用都有助于改善糖尿病大鼠的心脏舒张功能。
关于梓醇降低血清AngⅡ含量的机制,可能与梓醇能够调节肾素-血管紧张素系统有关。
糖尿病大鼠心肌DNA损伤及DNA修复酶表达的变化张兰;李赫;刘娴;顾金霞;王立峰;王晓云【摘要】Objective To identify if there was increased DNA damage in cardiomyocytes of rats with diabetic cardiomyopathy and also to evaluate the change in gene expression of DNA repair enzymes 8-oxoguanine DNA glycosylase 1(OGG1) and AP endonuclease 1(APE1).Methods TotalDNA,RNA and proteins of hearts were isolated in diabetes rat hearts.DNA damage was examined with quantitative polymerase chain reaction(Q-PCR) assay.mRNA and protein expressions of OGG1 and APE1 were detected with real time-polymerase chain reaction(RT-qPCR) and Western blot analysis.The levels of 8-hydroxy-2′-deoxy-guanosine(8-OHdG) in DNA were studied with ELISA.ResultsThe damage of mtDNA was increased in rat hearts(P<0.05) and there was not significant damage in nDNA.The amount of 8-OHdG in DNA was significantly increased(P<0.05),mRNA and protein expressions of OGG1 and APE1 were increased in diabetic rathearts(P<0.01).Conclusions The damage of mtDNA increased in diabeticrat hearts.Although the expression of OGG1 and APE1 increased in diabetic rat hearts,which fails to repair the damage of the mtDNA.The increased mtDNA damage may contributes to myocardium damage.%目的探讨大鼠糖尿病心肌病变的心肌细胞DNA损伤及DNA修复酶 OGG1和APE1表达的变化.方法提取糖尿病大鼠心肌组织中DNA、RNA及总蛋白.用Q-PCR检测心肌DNA 损伤;用RT-qPCR和Western blot检测DNA修复酶OGG1和APE1表达的变化.用ELISA检测DNA内8羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)的含量变化.结果糖尿病大鼠心肌mtDNA出现明显损伤(P<0.05),nDNA无明显损伤,DNA内8-OHdG的含量增加(P<0.05),OGG1和APE1的表达增加(P<0.01).结论糖尿病大鼠心肌组织内出现mtDNA损伤,虽然OGG1和APE1的表达是增加的,但可能并不足以修复mtDNA 的损伤,导致mtDNA的损伤累积,引起心脏功能的损伤.【期刊名称】《基础医学与临床》【年(卷),期】2017(037)009【总页数】5页(P1281-1285)【关键词】DNA;DNA修复酶;心肌;糖尿病;氧化损伤【作者】张兰;李赫;刘娴;顾金霞;王立峰;王晓云【作者单位】哈尔滨医科大学附属第四医院心内一科,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨医科大学附属第四医院心内一科,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨医科大学附属第四医院心内一科,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨医科大学附属第四医院心内一科,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨医科大学附属第四医院心内一科,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨医科大学附属第四医院心内一科,黑龙江哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】R541.8糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy,DCM) 是糖尿病患者的主要心脏并发症之一[1]。
高血压合并糖尿病大鼠心肌细胞结构及心功能的观察王燕燕;程训民;周航波【期刊名称】《医学研究生学报》【年(卷),期】2008(21)11【摘要】目的:观察高血压合并糖尿病对心肌细胞结构及心功能的影响. 方法:实验动物随机分为4组:对照组、自发性高血压(SH)组、糖尿病(DM)组和自发性高血压合并糖尿病(SHDM)组,每组各6只.SD大鼠和SH大鼠腹腔分别注射链脲佐菌素(STZ),结合高热量饲料喂养,复制DM和SHDM模型.16周后进行有创心功能检测及心肌细胞病理学检查. 结果:SHDM组大鼠心肌细胞排列紊乱,细胞间隙减少,部分细胞变性坏死,并且有较多损伤的线粒体.SH组、DM组和SHDM组左心室舒张末压(LVEDP)较对照组显著增高(P<0.01),DM组和SHDM组左心室压力上升和下降最大速率(+dp/dtMax 、 -dp/dtMax)与对照组和SH组比较显著降低(P<0.01),而且SHDM组+dp/dtMax 和-dp/dtMax显著低于DM组(P<0.01). 结论:高血压合并糖尿病对心肌细胞结构与心脏功能有严重的损害,且远大于单一疾病.【总页数】5页(P1150-1153,后插1)【作者】王燕燕;程训民;周航波【作者单位】南京军区南京总医院,内分泌科,江苏南京,210002;南京军区南京总医院,心脏内科,江苏南京,210002;南京军区南京总医院,病理科,江苏南京,210002【正文语种】中文【中图分类】R544.1【相关文献】1.自发性高血压大鼠右心房心肌细胞超微结构的观察 [J], 吴庚华;朱永泽;吴洪海2.高血压合并糖尿病大鼠心肌细胞结构及心功能的观察 [J], 程训民;江时森;马瑞;宫剑滨;周航波;毛广平3.EPO通过抑制心肌细胞凋亡保护糖尿病心肌病大鼠的心功能 [J], MOU Jiao;LI Jie;ZHANG Xin-jin4.EPO通过抑制心肌细胞凋亡保护糖尿病心肌病大鼠的心功能 [J], 牟娇; 李洁; 张新金5.Ⅱ型糖尿病合并高血压大鼠的心肌细胞钙瞬变异常 [J], 刘晓颖;符永恒;张梦珍;刘福成;邝素娟;邓春玉;余细勇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
糖尿病大鼠心肌功能的改变及其机制白淑芝△,徐 娜,王跃虹,李鸿珠,李宏霞(哈尔滨医科大学病理生理学教研室,哈尔滨150086)【摘要】 目的:观察钙敏感受体(CaSR)表达变化在2型糖尿病大鼠心功能降低中的作用。
方法:Wistar大鼠随机分成3组:对照组、糖尿病4周和8周组。
糖尿病组大鼠给予高糖高脂饮食喂养,4周后腹腔注射链脲佐菌素建立2型糖尿病模型。
通过HE染色观察心脏形态学变化,通过超声心动仪检测心脏功能的变化,通过Westernblot检测心肌组织CaSR和PKC α蛋白表达的变化。
结果:与对照组相比,糖尿病大鼠心脏收缩和舒张功能降低,心肌组织出现不规则收缩带,且随着病程延长逐渐加重,同时心肌组织CaSR和PKC α蛋白表达减少。
结论:糖尿病大鼠心肌CaSR等蛋白的表达降低,从而引起细胞内钙紊乱,导致心功能下降。
【关键词】钙敏感受体;2型糖尿病;心功能;大鼠【中图分类号】R587.2 【文献标识码】A 【文章编号】1000 6834(2019)05 390 004【DOI】10.12047/j.cjap.5808.2019.083ChangesofmyocardialfunctionindiabeticratsanditsmechanismBAIShu zhi△,XUNa,WANGYue hong,LIHong zhu,LIHong xia(DepartmentofPathophysiology,HarbinMedicalUniversity,Harbin150086,China)【ABSTRACT】Objective:Toinvestigatetheroleofcalcium sensingreceptor(CaSR)inthedecreaseofcardiacfunctionintype2diabeticrats.Methods:Wistarratswererandomlydividedinto3groupsincludingcontrol,diabetic 4weekanddiabetic 8weekgroups.Ratsinthediabetesgroupwerefedwithhigh glucoseandhigh fatdiet,andintraperitonealinjectionofstreptozocin(STZ,30mg/kg)wasconducted4weekslatertoestablishatype2diabetesmodel.CardiacmorphologicalchangeswereobservedbyHEstai ning,cardiacfunctionwasdetectedbyechocardiography,andCaSRandPKC αproteinexpressionsincardiactissueweredetectedbyWesternblot.Results:Comparedwiththecontrolgroup,themyocardiumofdiabeticratsshowedirregularcontractionzone,decreasedexpressionofCaSRprotein,increasedexpressionofPKC αprotein,decreasedsystolicanddiastolicfunctions,andgraduallyworsenedwiththeprolongationofthecourseofthedisease.Conclusion:HyperglycemiainhibitstheexpressionofCaSRproteininmyocardiumofdiabeticratsbyactivatingPKC α,whichcancauseintracellularcalciumdisorderandleadtodecreasedcardiacfunction.【KEYWORDS】 calcium sensingreceptor; type2diabetes; cardiacfunction【基金项目】国家自然科学基金青年基金项目(81200160);黑龙江省自然科学基金(面上项目)资助(H2017007)【收稿日期】2019 01 11【修回日期】2019 09 18 △【通讯作者】Tel:0451 86674548;E mail:baishuzhi12@163.com 糖尿病发病率逐年增高,其中90%为2型糖尿病[1]。
芍药苷对2型糖尿病模型大鼠心肌损伤的改善作用及机制研究作者:李姗姗田春雨张国伟马雷雷李继安刘佳璇刘颖李爽李小龙沈佳欢来源:《中国药房》2021年第23期中图分类号 R285 文献标志码 A 文章编号 1001-0408(2021)23-2846-08DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2021.23.06摘要目的:研究芍药苷对2型糖尿病(T2DM)模型大鼠心肌损伤的改善作用及机制。
方法:实验设置正常组、模型组、阳性对照组(二甲双胍 90 mg/kg)和芍药苷高、中、低剂量组(90、60、30 mg/kg),每组8只大鼠。
除正常组外,其余各组大鼠均通过饲以高糖高脂饲料+腹腔注射链脲佐菌素(30 mg/kg)的方法建立T2DM模型。
造模成功后,各给药组大鼠灌胃相应药液,正常组和模型组大鼠灌胃等体积生理盐水,每天1次,连续4周。
测定大鼠体质量、空腹血糖值并进行口服葡萄糖耐量实验;测定大鼠血清中糖化血清蛋白(GSP)、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、肌酸激酶同工酶MB(CK-MB)、肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)水平,观察大鼠心肌组织病理形态学变化,检测大鼠心肌细胞凋亡指数,并分别采用免疫组化法和Western blot法检测大鼠心肌组织中B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、胱天蛋白酶3(caspase-3)蛋白表达水平。
结果:与正常组比较,模型组大鼠体质量和血清中GSH-Px、SOD水平以及心肌组织中Bcl-2蛋白表达水平均显著降低(P关键词芍药苷;2型糖尿病;心肌损伤;细胞凋亡Study on Improvement Effects and Mechanism of Paeoniflorin on Myocardial Injury in Type 2 Diabetic Model RatsLI Shanshan1,TIAN Chunyu1,2,3,ZHANG Guowei1,MA Leilei1,LI Ji’an2,3,LIU Jiaxuan2,LIU Ying2,LI Shuang1,LI Xiaolong2,SHEN Jiahuan2(1. College of Pharmacy,North China University of Science and Technology, Hebei Tangshan 063210, China; 2. College of Traditional Chinese Medicine, North China University of Science and Technology, Hebei Tangshan 063210, China; 3. Key Laboratory of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine in Prevention and Treatment of Diabetes and Its Complications in Hebei Province, Hebei Tangshan 063210, China)ABSTRACT OBJECTIVE: To study the improvement effects of paeoniflorin (PF) on myocardial injury in type 2 diabetes mellitus (T2DM) model rats and its mechanism. METHODS: The experiment was set up in the normal group, model group, positive control group (metformin 90 mg/kg), PF high-dose, medium-dose and low-dose groups (90, 60,30 mg/kg), with 8 rats in each group. Except for normal group, other groups were given high-glucose and high-fat diet and intraperitoneal injection of streptozotocin (30 mg/kg) to induceT2DM model. After modeling, administration groups were given relevant medicine intragastrically, normal group and model group were given constant volume of normal saline intragastrically, once a day, for consecutive 4 weeks. The body weight, fasting blood glucoseand oral glucose tolerance were measured; serum levels of glycosylated serum protein (GSP),total cholesterol (TC), triacylglycerol (TG), glutathione peroxidase (GSH-Px),superoxide dismutase (SOD),malondialdehyde (MDA), creatine kinase isoenzyme-MB (CK-MB) and troponin Ⅰ(cTnⅠ) were determined. The pathomorphological changes of myocardium were observed. The apoptosis index of rat cardiomyocytes was detected. The protein expression of B-cell lymphoma 2 (Bcl-2), Bcl-2 related X protein (Bax) and caspase-3 in rat myocardium were detected by immunohistochemistry and Western blot. RESULTS: Compared with normal group, the body weight, serum levels of GSH-Px and SOD, protein expression of Bcl-2 in myocardium were decreased significantly in model group (PKEYWORDS Paeoniflorin; Type 2 diabetes mellitus; Myocardial injury; Apoptosis糖尿病是以慢性高血糖为特征的代谢性疾病,其中2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)作为最常见的糖尿病类型,占所有糖尿病病例的90%以上[1]。
.52.中国心血管病研究20101月第8卷第1期Chine5eJournal
o—fCard—iovasc—ularRe—search’-January
2—010,Vo—1.8,No.1
链脲佐菌素诱导2型糖尿病大鼠的心肌损伤观察及机制初探
Researchofmechanismsofmyocardiali哪uryandapoptosisinstreptozotocin-induced
够pe2diabeticrats
赵晓琴赵俊杰张燕李晓宇王可焦向英
基金项目:国家自然科学基金项目(30800399);山西省自然基金项目(2009011056一1)作者单位:030001太原市,山西医科大学生理教研室,山西医科大学细胞生理学省部共建教育部霞点实验室(赵晓琴、张燕、李晓宇、王可、焦向英);山西体育职业学院(赵俊杰)
通讯作者:焦向英,E-mail."jiaoxy@gnmil.corn【摘要】目的观察链脲佐菌素(SIZ)诱导2型糖尿病后不同时期大鼠心肌损伤及凋亡的程度,并对其『L制进行分析。方法使用高糖、高脂加STL注射造成大鼠2型糖尿病模型,于STZ注射后不同时间点分批处E动物,对心肌损伤及凋亡指标进行测定。结果糖尿病大鼠经STZ处理1周后,与对照组大鼠相比,空腹血著明显升高(FBG,>16.7mmol/L),而血清胰岛素含量升高或无明显变化,提示2型糖尿病造模成功。糖尿病大瓦第12周起LVSP、+dp/dt胍、一dp/dt呲显著降低,提尔糖尿病可引起心功能下降。糖尿病大鼠第2周、4周和12目CK—MB明显增高,第12周和24周cTnI明显增高,提示糖尿病第2周即可诱发心肌损伤,并随着病程的发乏加重。凋亡指标测定表明,糖尿病大鼠在第4周和12周时,caspa8e一3和ca8pa8e一8活性显著增高,第12周和4周时caspa8e一9活性显著增高,提示糖尿病第4周即可造成心肌细胞凋亡,且可能依赖caspase一8途径早于女赖ca8pase一9途径。结论糖尿病可以引起心肌损伤和细胞凋亡,并随病程的延长而加重,这种凋亡与ca8一age一8和caspa8e一9依赖的凋亡途径有关。【关键词】糖尿病,2型;心肌;损伤;细胞凋亡
doi:10.3969/j.issn.1672-5301.2010.01.019中图分类号R589.1;Q9S一33文献标识码A文章编号1672—5301(2010)01一∞52-05
}esearchofmechanismsofmyocardialinjuryandapoptosisinstreptozotocin-inducedtype
2diabeticrats
HAOXiao-qin+,ZHAOJim-jie,ZHANGYan。eta1.。Department0fPhysiology,StateKeyLaboratory
ofCellular
hysiology,Taiyuan03000l,China:orrespondingauthor:JIAOXiang-ying,E—mail:jiaoxy@graail.corn
[Abstract]ObjectiveToobservetheextentofmyocardialinjuryandapoptosisinstreptozotocin(STZ)in-
ucedtype2diabeticratsatdifferenttimepoints,andtoanalyzeitspossiblemechanisms.MethodsAftersucce¥¥一
|lestablishmentoftype2diabeticmodelofrats诵tIlahigh-sugarandhig}l—fatdietandSTZinjection,the
rats
were
wrificedinbatchesandtheindicatorsformyocardialinjuryandcellapoptosisweremeasured.ResultsAfterone
,eekSTZtreatment.thelevelofbloodglucoseindiabeticratsWa8significantlyhigher(FBG≥16.7
mmol/L)than
mtofthecontrolgroup,whilewithallincreasedorunchangedinsulinlevel,whichsuggested
thatthetype2diabetic
¥嵋modelWagsuccessfullyestablished.711地levelofLVSP,+dp/dt一,一dp/dt。indiabeticratsWa8significantlyde一∞asedfromthe12thweek。andthisindicatedthatthecardiacfunctionwasdecreased.Indiabeticrats,thelevelof:K-MBwassignificantlyincreasedintlle2nd,4thand12thweek,andthec7I’nIlevelWa8significantlyincreasedin
le12thand24thweek,whichsuggestedthatdiabetesmayinducemyocardialinjuryfromthe2ndweek,anditWa8
ggravatodwiththedevelopmentofthedisease.Resultsofapeptoticindexmeasurementshowedthattheactivityofaspa8e-3andcaspase-8wassignificantlyincreasedinthe4thand12thweekindiabeticrats,whereascaspa8e一9etivityWa8significantlyincreasedinthe12thand24thweek.Thisindicatedthatdiabetesmaycauflecardiomyocyte
poptesisfromthe4thweek,andrelyoncaspase一8pathwaysuperiortocaspase-9pathway.Conclusion
Diabetes
万方数据中国心血管病研究2010年1月第8卷第1期ChinejeJournalofC∞diovascularRese倒ch,January2010,V01.8,Nod
.53.
mayO,?SUSemyocardialinjuryandapoptosis,andtheextentofwhichwaftaggravatedwiththedevelopmentofthedisease.Cardiomyocyteapoptosisaremainlyinducedthoughcaspase-8-andeaspase-9一dependentpathways.[Keywords]Diabetesmellitus,Type2;Myocardial;Injury;Cellapoptosis
糖尿病是由于胰岛素绝对和相对不足所引起的一种以糖和脂肪代谢紊乱为主要表现并波及多个器官的慢性代谢性疾病。长期的代谢异常可引起多个器官发生病变,如糖尿病性的心肌病、脑病、神经病变、肾病等,其中以心脏并发症的危害最甚,占糖尿病患者死亡原因的55%【-】。患糖尿病时心肌细胞对损伤刺激的抵抗能力降低,对糖尿病患者和动物的研究都清晰表明,一旦发生心肌缺血和梗死,其心脏的损伤明显较非糖尿病患者重,提示长期的高糖、高脂刺激可对心肌细胞产生直接损伤12’31。虽有研究表明糖尿病可以引起心肌细胞凋亡,但对其凋亡程度及机制仍未完全明了。本实验通过制备2型糖尿病大鼠模型,探讨糖尿病后心肌细胞损伤和凋亡程度及其随糖尿病病程的发展变化,并对其机制进行分析,以期对糖尿病时心肌损伤的发展作进一步研究。1材料与方法1.1主要试剂和仪器大鼠胰岛素ELISA试剂盒、大鼠肌酸激酶同工酶(CK—MB)ELlSA试剂盒、大鼠心肌肌钙蛋白I(eTnI)ELISA试剂盒均购自美国ADL公司;AFC标准品、Ac—DEVD—AFC荧光底物、Ac—IETD—AFC荧光底物、Ac—LEHD—AFC荧光底物均购自美国BIOMOL公司;MS2000生物信号记录分析系统购自成都泰能公司,BI一2000医学图像分析系统购自成都泰盟科技有限公司,S/NE10023酶标仪购自美国MolecularDevices公司。1.2实验动物与分组雄性SD大鼠100只(由山西医科大学实验动物中心提供),体重约180g,随机分为两大组:糖尿病组(DM组)和对照组(NC组)各50只。糖尿病组经高糖、高脂饲料[普通饲料中加入20%脂肪(50%猪油、50%蛋黄粉)和20%蔗糖)喂养4周后,一次性腹腔注射STZ40mg/kg(溶于柠檬酸缓冲液0.01mol/L,pH4.5)造模;对照组普通饲料喂养4周后,腹腔注射等量柠檬酸缓冲液…。注射后1周尾静脉采血测空腹血糖(FBG),FBG≥16.7mmol/L者确定为2型糖尿病大鼠造模成功[51。DM组、NC组又随机分为5个不同时间组,每组10只,分别观察STZ注射后l…2412和24周各组大鼠心肌损伤及凋亡相关指标。实验期间DM组大鼠死亡4只,最终DM组46只大鼠,NC组50只大鼠。1.3大鼠血糖、血清胰岛素的测定分别于模型大鼠开始饲养前、饲养4周和STZ注射后不同时间点(1、2、4、12、24周)分批进行大鼠断尾采血(采血前大鼠禁食12h),测定血糖(美国强生ONETOUCH血糖仪);同时取血静置后,3000r/IIlin离心10min制备血清,按大鼠胰岛素ELISA试剂盒说明分批测定各个时间点大鼠血清胰岛素含量。1.4大鼠在体心功能的测定【6J于STZ注射后不同时间点(1、2、4、12、24周)分批测定大鼠在体心脏功能。腹腔注射氨基甲酸乙酯(20%,1g/kg,i.p.)麻醉大
鼠,仰卧位固定于手术台上,颈部皮肤备皮,碘酒、酒精消毒。沿颈前正中线切开皮肤,钝性分离肌肉并暴露气管,分离右侧颈总动脉,游离卜2cm长,结扎远心端,近心端用动脉夹夹闭,于远心端剪一“v”字形切口,插入连接压力换能器并充满5U/ml肝素生理盐水的聚乙烯塑料导管,打开动脉夹,导管经右颈总动脉插入左心室,以出现特征性左心室压力波为标志后固定导管。压力换能器与MS2000生物信号记录分析系统相连,分别记录心率(HR)、左心室收缩压(LVSP)、左心室舒张压(LVDP)、左心室压力上升和下降最大变化速率(±dp/dk)等心功能数据。1.5血清CK—MB、cTnI测定各组实验结束前抽取大鼠外周静脉血(肝素抗凝)0.5ml,3000r/rain离心10min制备血清,分别按相关ELISA试剂盒说明测定血清CK—MB、cTnI含量。1.6细胞凋亡检测1.6.1caspase-3活性测定caspase一3的活化是细胞凋亡的最终共有途径,可以反映凋亡发生的程度。基本步骤如下:取心肌组织,按1mg组织加入10山