胰高血糖素樣肽—1對糖尿病心肌病大鼠心臟保護研究

摘要：目的：探討胰高血糖素樣肽-1對糖尿病心肌病大鼠的心臟保護作用。方法：60只Wistar大鼠作為研究對象，隨機取20只作為正常對照組，常規飼養；另外40只隨機分為兩組，分別為模型組和胰高血糖素樣肽-1組，采用高脂高糖飲食合并鏈脲佐菌素（30 mg/kg）誘導的方法構建糖尿病心肌病大鼠模型。第12周末經右頸總動脈左心室內插管監測各組大鼠LVSP、LVEDP、±dp/dtmax等血流動力學指標，并收集每只大鼠的血液檢查血糖，摘取心臟測定左心室質量指數，TUNEL法檢測心肌細胞凋亡指數。結果：與模型組比較，胰高血糖素樣肽-1能減小左心室質量指數，保護心功能，減少心肌細胞凋亡指數。結論： 胰高血糖素樣肽-1具有保護糖尿病心肌病大鼠心臟作用，其機制可能與抑制心肌細胞凋亡有關。

關鍵詞：糖尿病心肌??；胰島血糖素樣肽-1；心肌細胞；凋亡

【中圖分類號】R587.1 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-8602（2014）06-0006-02

糖尿病是受到遺傳因素、免疫系統功能混亂或其他微生物感染而引起的一系列代謝紊亂綜合征。如果糖尿病沒有得到及時的治療，會給患者帶來諸多并發癥，導致腎、眼等部位功能衰竭，長此以往，很難緩解病情。糖尿病性心肌?。╠iabetic cardiomyopathy）是指發生于糖尿病患者，不能用高血壓性心臟病，冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、心臟瓣膜病及其他心臟病變來解釋的心肌疾病。糖尿病心肌病作為一種獨特的糖尿病并發癥已經得到了世界的公認，而糖尿病心肌病的早期并無明顯的臨床表現，隨著病情的進展，患者逐漸出現心室功能收縮異常直至心力衰竭[1]。胰高血糖素樣肽-1是一種腸促胰島素，具有促進胰島素分泌增加葡萄糖利用，降低血糖的作用。在當前醫學領域中，胰高血糖素樣肽-1被廣泛用于降糖和保護胰島功能等方面。在本次研究中，筆者建立糖尿病心肌病大鼠模型，利用胰高血糖素肽-1對大鼠進行干預治療，根據分析結果，探究胰高血糖素肽-1對心臟的保護功能。

1 資料與方法

1.1 實驗動物

4周齡的Wistar大鼠由南華大學實驗動物學部提供，體重平均為220±20g，大鼠均分籠飼養，采用標準環境進行飼養，光照為12h，黑暗時長為12h，自由進食。

1.2 糖尿病心肌病大鼠的模型建立

60只Wistar大鼠作為研究對象，隨機取20只作為正常對照組，常規飼養；另外40只大鼠采用高糖高脂飼料飼養，1 個月后，腹腔注射鏈脲佐菌素30 mg/kg。注射72 h后尾靜脈采血測血糖，隔日1 次， 連續3 次， 以血糖> 16.7 mmol/L確定為糖尿病模型。隨機將糖尿病大鼠分為兩組，分別為模型組和胰高血糖素樣肽-1組。

1.3 給藥

將經 1% BSA 的生理鹽水充分溶解、質量濃度為2 mg/mL胰高血糖素樣肽-1 溶液，注入緩釋泵的膠囊中，然后將緩釋泵植入胰高血糖素樣肽-1組大鼠背部皮下，按30pmol/（kg·min？1）的劑量連續灌注7 d，對照組注射同等劑量的含1% BSA 的生理鹽水。

1.4 左心室功能指標檢測

實驗結束，經右頸總動脈左心室內插管，連接PowerLab System分析系統（澳大利亞AD instruments 公司） ，使用血流動力學分析軟件包監測左心室收縮壓（ left ventricular systolic pressure，LVSP） 、左心室舒張末期壓（ left ventricular end-diastolic pressure，LVEDP） 、左心室等容收縮期壓力最大上升/下降速率（±dp/dt max）。

1.5 左心室質量指數（ LVM I）的計算

將麻醉后大鼠稱體重， 然后開胸摘取心臟，冰生理鹽水沖洗， 濾紙吸干， 剪去心房及血管組織， 沿室間隔分離左心室， 包括室間隔， 用電子天平稱重。LVM I= 左心室質量（ g） /體重（ g）×1 000

1.6 TUNEL法檢測心肌細胞凋亡

采用末端脫氧核苷酸轉移酶介導的缺口末端標記法（TUNEL法）檢測心肌細胞凋亡，按試劑盒說明書操作。光鏡下凋亡的細胞核染成棕褐色，每張切片隨機選取5個高倍視野（×200）計數凋亡細胞數，計算細胞凋亡指數（AI），AI=凋亡細胞數/心肌細胞總數×100%。

1.7 統計學分析

統計學方法以均數± 標準差（（用±s））表示，應用 SPSS13.0 統計軟件進行分析，組間數據采用 單因素方差分析。

2 結果

2.1 對大鼠心功能的影響

如表 1 所示與正常對照組比較，模型組大鼠各項指標均有所下降，LVSP降低、LVEDP升高、±dp/dt max降低，應用胰高血糖素樣肽-1可以改善糖尿病大鼠的心臟功能損害。

2.2 對大鼠血糖、左心室質量指數、心肌細胞凋亡指數的影響

如表2 所示與正常對照組比較，模型組血糖升高，左心室質量指數和心肌細胞凋亡指數也增高（P< 0. 01）。應用胰高血糖素樣肽-1 后，大鼠血糖降低，左心室質量指數及心肌細胞凋亡指數均有所下降（P< 0. 05）

3 討論

心肌病是一種不明原因的心臟疾病，在臨床中通常認為心肌病與病毒感染、自身免疫能力、遺傳、藥物中毒以及代謝等情況有關。隨著糖尿病病程的發展，引起心肌病的機率也很大，這種疾病并發癥多，頑固難治，給病人帶來極大的痛苦，嚴重影響人們的生活和工作。越來越多的發病機制被提出來，臨床中認為可能與以下的機制有關：心肌細胞代謝紊亂、心肌細胞鈣轉運缺陷、冠狀動脈的微血管病變、心肌間質纖維化等[2]。

胰高血糖素樣肽-1是近年來糖尿病研究領域的新熱點，它能從多條途徑改善糖代謝， 降低血糖， 同時還能降低體質量，有望成為治療糖尿?。?主要是2 型糖尿?。?的新途徑[3]。在本次研究中，我們采用高脂高糖飲食合并鏈脲佐菌素（30 mg/kg）誘導的方法成功構建了糖尿病心肌病大鼠模型，采用胰高血糖素樣肽-1進行治療，并在此基礎上研究高血糖素樣肽-1對糖尿病心肌病大鼠的治療效果。實驗中我們發現，糖尿病模型組與正常對照組比較，LVSP降低、LVEDP升高、±dp/dt max降低，左心室質量指數升高，提示糖尿病能夠造成大鼠的左心室功能障礙。連續7 d 給予大鼠模型灌注胰高血糖素樣肽-1，發現治療組LVSP、±dp/dt max與模型組相比有明顯的提高， LVEDP明顯降低，顯著改善實驗組大鼠的左心室障礙，增強心肌收縮力。

細胞凋亡是由于多細胞有機體控制發育，也是細胞衰老至自然死亡的主要方式之一。細胞凋亡在糖尿病心肌病的發展過程中起著重要作用，而細胞凋亡的發生又受許多細胞內外因素的調節。在本次研究中，我們通過TUNEL法檢測心肌細胞凋亡，發現應用胰高血糖素樣肽-1能夠減輕糖尿病大鼠的心肌細胞凋亡，對心臟起到保護作用。

目前， 與胰高血糖素樣肽-1相關的新藥正在研發之中， 相信不久的將來， 它或將成為一種治療糖尿病的新武器。但它本身存在著諸多的局限性，如給藥途徑、半衰期等，這些問題有待進一步研究解決。

參考文獻

[1] 胡海波. 氯沙坦對糖尿病心肌病患者的保護效應[J].檢驗醫學與臨床，2010，7（23）：2575-2577.

[2] 趙凌云，田紹前，劉曉紅，等. 糖尿病心肌病的發病機制[J].中國糖尿病雜志，2013，21（6）：571-573.

[3] 馬義， 周天鴻. 胰高血糖素樣肽1 的研究及應用進展[J].中國組織工程研究與臨床康復，2007，11（29）：5806-5809