通絡玉液湯對2型糖尿病心肌病大鼠心功能及心肌結構的影響

李淑貞 張蘭蘭 姜 盼

(滄州醫學高等專科學校，河北 滄州 061001)

糖尿病心肌病(DC)獨立于高血壓、冠心病、心臟瓣膜病及其他已知心臟疾病，是由糖尿病(DM)引起的一種心臟結構和功能障礙〔1〕。DC早期可出現舒張期和(或)收縮期心功能改變，最終引發心肌缺血和心力衰竭，成為DM患者重要致死原因之一。因此DC的防治目前已經成為當今醫學界研究的熱點和難點問題。本實驗采用高脂高糖飲食+小劑量鏈脲佐菌素(STZ)腹腔注射復制與臨床特征相似的2型DC大鼠模型，通過對心功能與心肌超微結構等指標的觀察,探討通絡玉液湯對DC的治療作用。

1 材料與方法

1.1材料 通絡玉液湯(生曬參、生黃芪、生山藥、麥冬、知母、花粉等)中藥飲片均購自滄州同仁堂藥店。浸泡、煎煮、濃縮成2.5 g生藥/ml的液體；STZ購自美國 Sigma 公司；血糖(GLU)、肌酸激酶(CK)、超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒均購自南京建成生物制品研究所。

1.2造模與用藥 48只SPF級SD雄性大鼠〔中國人民解放軍軍事醫學科學院衛生學環境醫學研究所動物實驗中心提供，合格證號：SCXK-(軍)2009-003〕，體重150～180 g。適應性喂養1 w后，參考董世芬等〔2〕方法，并根據預實驗結果，分為正常對照組和DC組。DC組先用高脂高糖飼料(20%蔗糖、10%豬油、2.5%膽固醇和67.5%基礎飼料)喂養4 w，然后一次性腹腔注射 1% STZ 30 mg/kg，72 h后測大鼠空腹血糖(FBG)，大于11.1 mmol/L 認為是2型DC模型成功大鼠，持續高脂高糖飼料喂養6 w，即成DC模型。正常對照組大鼠一直采用基礎飼料喂養，等量枸櫞酸鈉緩沖液(pH=4.4)代替STZ腹腔注射，不采血。選擇成模大鼠36只，隨機分為3組分別藥物干預，每組數量均為12只：DC組、通絡玉液湯4 w組、通絡玉液湯8 w組。通絡玉液湯組灌服通絡玉液湯煎劑25 g·kg-1·d-1，并每周根據大鼠體重及飼料消耗來調整藥物劑量；正常對照組和DC組每日灌服相應劑量的生理鹽水。8 w組連續灌服藥物8 w，其余各組連續灌服4 w。各組均以原飼料喂養大鼠至實驗結束，整個實驗過程中自由攝食和飲水。

1.3左心室功能檢測 實驗結束各組大鼠10%水合氯醛4 ml/kg腹腔注射麻醉，分離右側頸總動脈1～2 cm，結扎遠心端，用充滿500 U/ml肝素生理鹽水的自制心導管，經右側頸總動脈近心端插入左心室，另一端通過壓力換能器連接BL-420生物機能實驗系統，觀測大鼠左心室收縮末壓(LVSP)、左心室舒張末壓(LVEDP)、左心室等容收縮期壓力最大上升速率(+dp/dt max)、左心室等容舒張期壓力最大下降速率(-dp/dt max)。

1.4血生化指標測定 各組動物禁食12 h由頸總動脈取血2 ml，制備血清-20℃保存以備檢測FBG、CK和SOD。

1.5計算左室重量指數(LVMI)和心臟重量指數(HWI) 大鼠開胸快速取出心臟，用4℃預冷生理鹽水沖洗后稱量心臟、左心室重量，大鼠左心室重量(mg)/體重(g)=LVMI，心臟重量(mg)/體重(g)=HWI。

1.6心肌超微結構觀察 大鼠處死后迅速切取心尖部的組織，制成1 mm3小塊，4%戊二醛前固定，1%鋨酸后固定，用Leica超薄切片機切片，經醋酸鈾、檸檬酸鉛雙重電子染色，日立H-7500型透射電鏡觀察心肌超微結構的變化。

1.7統計學方法 采用SPSS16.0統計軟件進行t檢驗、單因素方差分析。

2 結 果

2.1通絡玉液湯對DC大鼠FBG、CK、SOD的影響 與正常對照組比較，DC組大鼠FBG、血清CK含量明顯升高(P<0.01)，SOD水平明顯下降(P<0.01)；經通絡玉液湯干預后，大鼠血清CK含量及FBG明顯降低，SOD水平明顯升高，與DC組比較差異有統計學意義(P<0.01，P<0.05)；與通絡玉液湯4 w組比較，通絡玉液湯8 w組大鼠FBG、血清CK含量明顯降低(P<0.01)，SOD水平明顯升高(P<0.05)，說明治療時間越長，效果越顯著。見表1。

2.2通絡玉液湯對DC大鼠左心室功能指標的影響 與正常對照組比較，DC組大鼠LVSP、+dp/dt max、-dp/dt max數值明顯下降(P<0.01)，LVEDP數值明顯升高(P<0.01)；經通絡玉液湯干預后，大鼠LVSP、+dp/dt max、-dp/dt max數值明顯上升，LVEDP數值明顯降低，與DC組比較差異有統計學意義(P<0.01)；與通絡玉液湯8 w組比較，通絡玉液湯8 w組大鼠LVEDP數值明顯降低(P<0.05)，LVSP、+dp/dt max、-dp/dt max數值明顯升高(P<0.05)，說明藥物干預時間越長，效果越明顯。見表2。

表1 各組血糖、心肌酶、SOD水平比較

與正常對照組比較:1)P<0.01；與DC組比較：2)P<0.01；3)P<0.05；與通絡玉液湯4 w組比較：4)P<0.01;5)P<0.05

表2 各組大鼠左心室功能指標的測量結果

與正常對照組比較：1)P<0.01；與DC組比較：2)P<0.01；與通絡玉液湯8 w組比較：3)P<0.05，下表同

2.3通絡玉液湯對DC大鼠LVMI 及 HWI的影響 與正常對照組比較，DC組大鼠LVMI及HWI明顯升高(P<0.01)；經用藥干預后，各治療組大鼠LVMI 及 HWI明顯降低，與DC組比較差異有統計學意義(P<0.01，P<0.05)；與通絡玉液湯4 w組比較，通絡玉液湯8 w組大鼠LVMI 及 HWI數值有所升高，但差異無統計學意義(P>0.05)。見表3。

表3 各組大鼠LVMI 及 HWI比較

2.4通絡玉液湯對DC大鼠心肌超微結構的影響 電鏡下觀察正常對照組大鼠肌原纖維無水腫，肌小節結構正常，排列整齊，線粒體無腫脹，嵴突致密、發達，心肌內單毛細血管內皮形態結構正常；DC組：肌原纖維腫脹，明顯溶解、斷裂，肌小節破壞，肌膜下大面積灶性變性壞死，線粒體腫脹，大部分嵴和少部分膜融合、模糊不清，部分嵴和膜有斷裂和缺失現象，單細胞毛細血管內皮腫脹，心肌間質水腫，可見膠原纖維增生；通絡玉液湯4 w組：大多數肌原纖維排列整齊，肌小節結構尚正常，少數肌原纖維水腫、空泡變性，線粒體輕度腫脹、小部分嵴融合模糊不清，心肌間質輕度水腫，未見膠原纖維增生，通絡玉液湯8 w組與通絡玉液湯8 w組無明顯差別，見圖1。

圖1 各組心肌組織超微結構觀察

3 討 論

DC發病機制受多方面因素影響，研究表明氧化應激是DM心血管并發癥發病機制中的主要危險因素〔3，4〕。長期高血糖刺激，誘導氧化應激反應，導致心肌細胞壞死，心肌肥厚，纖維化，影響心臟正常功能，誘發心力衰竭，最終導致DC的發生〔5〕。 DC首先表現為單純性的心肌細胞結構改變或者伴隨左心室擴大、肥厚及重量增加，舒張功能障礙；進一步發展出現心肌細胞肥大、凋亡、壞死和纖維化，逐漸加重，出現心臟收縮舒張及射血功能明顯下降，導致心肌缺血及心力衰竭。本實驗表明DC大鼠心肌肥厚、心臟收縮、舒張功能均明顯降低，SOD水平明顯下降，說明DC與高血糖誘發的氧化應激有關，與文獻報道相符〔6〕。 中醫學認為DC基本病機為氣陰兩虛，瘀血阻絡。針對此病機，課題組成員在玉液湯、生脈散原方基礎上加減化裁組成通絡玉液湯，實現益氣養陰、活血通絡之功。本實驗說明通絡玉液湯可通過對抗脂質過氧化反應來減輕DC心肌損傷，改善心功能。

4 參考文獻

1Tarquini R,Lazzeri C,Pala L,etal.The diabetic cardiomyopathy〔J〕.Acta Diabetol,2011;48(3):173-81.

2董世芬,洪 纓,樊江波,等.實驗性2型糖尿病心肌病大鼠模型的建立與評價〔J〕.中國實驗動物學報,2009;17(4):245-51.

3Huynh K,Bernardo BC,McMullen JR,etal.Diabetic cardiomyopathy:mechanisms and new treatment strategies targeting antioxidant signaling pathways〔J〕.Pharmacol Ther,2014;142(3):375-415.

4Joshi M,Kotha SR,Malireddy S,etal.Conundrum of pathogenesis of diabetic cardiomyopathy:role of vascular endothelial dysfunction,reactive oxygen species,and mitochondria〔J〕.Mol Cell Biochem,2014;386(1-2):233-49.

5Watanabe K,Thandavarayan RA,Harima M,etal.Role of differential signaling pathways and oxidative stress in diabetic cardiomyopathy〔J〕.Curr Cardiol Rev,2010;6(4):280-90.

6董洪亮.白藜蘆醇對2型糖尿病大鼠心肌病變的保護作用〔J〕.現代中西醫結合雜志,2013;22(14):1498-501.