芦丁对1型糖尿病小鼠心肌损伤的影响

冀晓茹 喻雅琪 李聪伟 曹皓轩 龚 标 白 静

华北理工大学 河北唐山 063000

芦丁对1型糖尿病小鼠心肌损伤的影响

冀晓茹 喻雅琪 李聪伟 曹皓轩 龚 标 白 静

华北理工大学 河北唐山 063000

①目的 探讨芦丁对1型糖尿病小鼠心肌损伤的影响。②方法 60只小鼠随机取出12只作为正常组，其余通过一次性大剂量腹腔注射四氧嘧啶100mg/kg，建立小鼠1型糖尿病模型。将成模小鼠随机分为模型组和芦丁低、高剂量组，每组12只；正常组与模型组灌胃羧甲基纤维素钠(CMC)，芦丁低、高剂量组分别灌胃芦丁50mg/kg、100mg/kg，1次/d，连续8周。8周后，采用血糖仪测定各组小鼠的随机血糖、体质量及心脏重量，采用全自动生化分析仪测定肌酸激酶(CK)及肌酸激酶同工酶(CK-MB)，并通过HE染色观察心肌组织形态学改变。③结果 给药8周后，与正常组比较，模型组小鼠体质量减少(P<0.01)；与模型组比较，芦丁低、高剂量组小鼠体质量增加(P<0.05)。与正常组比较，模型组CK、CK-MB及随机血糖高(P<0.01)；与模型组比较，芦丁低、高剂量组CK、CK-MB及随机血糖低(P<0.01)。与正常组比较，模型组心指数低(P<0.01)；与模型组比较，芦丁低、高剂量组心指数高(P<0.01)。芦丁低、高剂量组比较，体质量、随机血糖、CK、CK-MB及心指数差异无统计学意义，芦丁无剂量依赖性。通过HE染色观察，正常组小鼠心肌组织无形态结构改变，排列整齐；模型组小鼠心肌组织明显病变，心肌细胞萎缩，部分细胞坏死，细胞间隙增大，排列紊乱；芦丁低、高剂量组小鼠心肌组织病变程度明显改善。④结论 芦丁对1型糖尿病小鼠心肌损伤具有保护作用。

芦丁 1型糖尿病 小鼠 心肌损伤

糖尿病心肌损伤[1]是由高血糖引起的直接作用于心肌细胞、损伤心肌组织的慢性并发症，其病理表现无特异性。1型糖尿病性心肌损伤易造成糖尿病患者心肌细胞肥大甚至萎缩及心肌间质纤维化等心肌结构异常[2]，并最终导致心室舒张收缩功能障碍，若不及时积极治疗，将发展为充血性心力衰竭[3]。荞麦黄酮是提取于荞麦花叶的黄酮类化合物，研究发现，其具有降血糖、降血脂、软化血管及改善微循环等作用，而芦丁为荞麦黄酮类化合物的主要成分[4～6]。为探讨芦丁对1型糖尿病小鼠心肌损伤是否具有保护作用，本实验建立了小鼠1型糖尿病模型，观察芦丁对小鼠心肌损伤的影响。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验动物 昆明小鼠雄性：体质量36～45克(批号0000380)，军事医学科学院卫生学环境医学研究所产。

1.1.2 主要实验仪器 5D系列血糖仪和血糖仪试纸[京药监械(准)字2012第2400599号]北京怡成生物电子技术股份有限公司；采血针(津械注准20152410009)购自天津华鸿科技股份有限公司；Chemray 240型全自动生化分析仪，购自Rayto公司;电子分析天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司。

1.1.3 主要药品与试剂 四氧嘧啶购自Sigma公司；芦丁(Lot GR198228-2)购自Abcam公司 ；羧甲基纤维素钠(Lot No.20140122)购自国药集团化学试剂有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 小鼠1型糖尿病模型的建立及动物分组 小鼠适应性饲养1周，60只小鼠随机取出12只作为正常组，其余通过一次性大剂量腹腔注射四氧嘧啶100mg/kg，建立小鼠1型糖尿病模型，将随机血糖≥16.7mmol/L确定为成模小鼠，共36只成模。将成模小鼠随机分为模型组和芦丁低剂量组、芦丁高剂量组，每组12只。给药灌胃芦丁前，测量各组小鼠随机血糖及体质量，正常组与模型组灌胃羧甲基纤维素钠(CMC)，0.1mL/10g，芦丁低剂量组与芦丁高剂量组分别灌胃采用CMC溶解的芦丁50mg/kg、100mg/kg，0.1mL/10g，1次/d，连续8周。

1.2.2 实验指标测定 8周后，小鼠尾静脉取血采用血糖仪测定各组小鼠的随机血糖；称量各组小鼠体质量；小鼠禁食12小时，取各组小鼠眼球血，采用Chemray 240型全自动生化分析仪测定各组小鼠CK及CK-MB指标，处死小鼠，开胸取出心脏称量，放入4%多聚甲醛中，组织包埋切片，采用HE染色观察心肌组织形态学改变。

2 结果

2.1 各组小鼠给药前后随机血糖浓度及体质量变化 1型糖尿病小鼠造模成功后，芦丁低、高剂量组分别灌胃CMC溶解的芦丁50mg/kg、100mg/kg，1次/d，连续8周。采用血糖仪测各组小鼠随机血糖。正常组小鼠给药前后随机血糖均在正常范围；给药后，模型组小鼠平均血糖24.44mmol/L，芦丁低剂量组平均血糖21.70mmol/L，芦丁高剂量组平均血糖21.60mmol/L；与正常组比较，模型组随机血糖高(P<0.01)；与模型组比较，芦丁低、高剂量组小鼠随机血糖低(P<0.01)。测各组小鼠体质量，与正常组比较，模型组小鼠体质量减少(P<0.01)，平均体质量35.80g,“三多一少”症状明显，活动量减少；芦丁低剂量组平均体质量37.70g, 芦丁高剂量组平均体质量38.60g， “三多一少”症状改善。与模型组比较，芦丁低、高剂量组小鼠体质量增加(P<0.05)，芦丁低、高剂量组体质量及血糖无统计学差异，见表1。

表1 各组小鼠给药前后随机血糖浓度及体质量变化±s,n=12)

注：与正常组比较，*P<0.01；与模型组比较，△△P<0.01，△P<0.05

2.2 芦丁对各组小鼠心功能的影响 灌胃芦丁8周后，采用全自动生化分析仪测定小鼠CK及CK-MB指标。心指数(mg/g)=心脏重量/体质量。模型组CK与CK-MB较正常组高(P<0.01)，芦丁低、高剂量组CK与CK-MB较模型组低(P<0.01)。模型组心指数较正常组低(P<0.01)，芦丁低、高剂量组心指数较模型组高(P<0.01)，芦丁低、高剂量组CK、CK-MB及心指数无统计学差异，见表2。

表2 各组小鼠给药后心功能的比较±s,n=12)

注：与正常组比较，*P<0.01；与模型组比较，△△P<0.01

正常组(400×) 模型组(400×) 芦丁低剂量组(400×) 芦丁高剂量组(400×)

图1 各组心肌组织形态学改变

2.3HE染色结果 通过HE染色观察心肌组织形态学改变，见图1。正常组小鼠心肌组织无形态结构改变，排列整齐；模型组小鼠心肌细胞明显病变，心肌细胞萎缩，部分细胞坏死，细胞间隙增大，排列紊乱；芦丁低、高剂量组小鼠心肌细胞病变程度明显改善。

3 讨论

1型糖尿病性心肌损伤作为糖尿病的严重合并症之一[7]，其主要病理表现为心脏胶原纤维增生，心肌组织紧张度增加，最终导致心肌纤维化,心室收缩和舒张功能受损；其中具体形态学表现为心肌细胞肥大甚至萎缩、心肌肥厚、肌原纤维缺失、间质纤维化、心肌内微血管病变等[8,9]。荞麦属于蓼科荞麦属作物，其黄酮类化合物主要成分芦丁具有良好的降血糖、调血脂、抗炎抗氧化、抑制糖尿病心肌损伤等药理作用，从而保护心肌组织，改善1型糖尿病性心肌损伤这一并发症[10～12]。

本实验结果显示，给药8周后，与正常组比较，模型组小鼠体质量减少(P<0.01)；与模型组比较，芦丁低、高剂量组小鼠体质量增加(P<0.05)。模型组CK、CK-MB及随机血糖较正常组高(P<0.01)，芦丁低、高剂量组较模型组低(P<0.01)。模型组心指数较正常组低(P<0.01)，芦丁低、高剂量组较模型组高(P<0.01)。芦丁低、高剂量组比较，体质量、随机血糖、CK、CK-MB及心指数无统计学差异，芦丁无剂量依赖性。通过HE染色观察，正常组小鼠心肌组织无形态结构改变，排列整齐；模型组小鼠心肌细胞明显病变，心肌细胞萎缩，部分细胞坏死，细胞间隙增大，排列紊乱；芦丁低、高剂量组小鼠心肌细胞病变程度明显改善。心肌酶CK、CK-MB是检验心肌组织损伤程度的重要指标，当心肌组织发生损伤时，心肌细胞膜的完整性被破坏，心肌酶CK、CK-MB漏出细胞外，导致血清中心肌酶含量升高，血清中的心肌酶含量反映出心肌组织的损伤程度及心肌梗死程度。本实验中模型组小鼠心肌酶含量高，经给药治疗后芦丁低、高剂量组均能明显降低小鼠血清中心肌酶含量，表明芦丁能抑制1型糖尿病小鼠心肌组织的损伤、保护心肌组织；同时心指数及心肌组织病理切片也显示，芦丁可以使心肌细胞萎缩、坏死症状减轻。本实验结果表明，芦丁可以改善心肌细胞萎缩等病变症状，保护心肌组织，改善1型糖尿病小鼠心功能，对糖尿病性心肌损伤具有明显保护作用。

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(2016-06-25 收稿)(库雪飞 编辑)

Influence of rutin on myocardial injury of type 1 diabetic mice

JIXiaoru,YUYaqi,LICongwei,etal

(NorthChinaUniversityofScienceandTechnology,Tangshan063000，China)

Objective To explore the influence of rutin on myocardial injury of type 1 diabetic mice.Methods The mice were randomly taken out 12 as the normal group and the rest of the mice were intraperitoneally injected with alloxan(100mg/kg) to establish the model of type 1 diabetic mice.After the success of the model,the mice were randomly divided into the model group,the low-dose rutin group and high-dose rutin group.Every group was treated for 8 weeks.After 8 weeks,the blood glucose,weight and heart weight were measured in each group,the creatine kinase and creatine kinase isoenzyme were measured by the automatic biochemical analyzer,and the morphological changes of myocardial tissue were observed by HE staining.Results After 8 weeks of treatment,compared with the normal group,the model groups' weight were decreased(P<0.01)andcomparedwiththemodelgroup,therutintreatmentgroups'weightwereincreased(P<0.05).Comparedwiththenormalgroup,themodelgroups'creatinekinase,creatinekinaseisoenzymeandbloodglucosewereincreased(P<0.01)andcomparedwiththemodelgroup,therutintreatmentgroupweredecreased(P<0.01).Comparedwiththenormalgroup,themodelgroups'cardiacindexwasdecreased(P<0.01)and compared with the model group,the rutin treatment group was increased(P<0.01).Comparison of rutin in low and high dose group,they didn't have statistically significant differences.So the rutin didn't have dose dependence.The normal group didn't have morphological changes of myocardial tissue by HE staining.In the model group,the myocardial tissue had obviously pathological changes,myocardial cells were atrophied,partial cells were necrosed,the gaps of cells were increased,and the arrangement was out of order.The degree of pathological changes of the rutin treatment groups' myocardial tissue were obviously improved.Conclusion The rutin has protective effect on myocardial injury of type 1 diabetic mice.

Rutin.Type 1 diabetes.Mellitus mice.Myocardial injury

河北省自然科学基金(项目编号：H2014209194)；华北理工大学大学生创新训练计划项目(编号：X2016154)。

冀晓茹(1995-)，女，本科生。研究方向：中药治疗糖尿病研究。

白 静。

R 587.1

A

2095-2694(2017)01-005-4