通络玉液汤对2型糖尿病心肌病大鼠心肌形态结构和氧化指标的影响
2017-12-11李淑贞杨晓晖崔茂香张兰兰
李淑贞 杨晓晖 崔茂香 张兰兰
(沧州医学高等专科学校,河北 沧州 061001)
通络玉液汤对2型糖尿病心肌病大鼠心肌形态结构和氧化指标的影响
李淑贞 杨晓晖 崔茂香 张兰兰
(沧州医学高等专科学校,河北 沧州 061001)
目的探讨通络玉液汤对糖尿病心肌病(DCM)大鼠心肌形态结构和氧化指标的影响。方法采用高糖高脂饮食+小剂量链脲佐菌素腹腔注射的方法复制DCM模型。将36只大鼠随机分为3组:正常对照组、DCM组、通络玉液汤组。分别处理8 w后,测定大鼠空腹血糖(FBG)、血清丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性,左室重量指数(LVMI)和心脏重量指数(HWI),光镜及透射电镜观察心肌细胞形态结构。结果与正常对照组比较,DCM组FBG、MDA水平明显升高,SOD活性明显下降,LVMI和HWI明显增大(均Plt;0.01),心肌细胞肌原纤维排列紊乱、断裂、溶解,线粒体肿胀变性,嵴、膜断裂、缺失。与DCM组比较,通络玉液汤组FBG、MDA水平明显下降,SOD活性明显上升,LVMI和HWI明显下降(均Plt;0.01),病理改变明显减轻。结论通络玉液汤可降低血糖,对抗脂质过氧化反应、改善DCM心肌损伤。
通络玉液汤;2型糖尿病;心肌病;氧化指标
糖尿病心肌病(DCM)作为一种特异的糖尿病心血管并发症,是一种独立于冠心病、高血压、先心病和其他种类心脏病之外的特异性心脏病变,是导致糖尿病患者心力衰竭的重要原因〔1,2〕。本研究探讨通络玉液汤对DCM的治疗作用及可能机制。
1 材料与方法
1.1材料 通络玉液汤(生晒参、生黄芪、生山药、麦冬、知母、花粉、葛根、五味子、鸡内金等)中药饮片均购自沧州同仁堂药店。浸泡、煎煮、浓缩成2.5 g生药/ml的液体;链脲佐菌素(STZ),购自美国 Sigma 公司;空腹血糖(FBG)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒均购自南京建成生物制品研究所。
1.2模型建立与药物干预 SPF级健康雄性SD大鼠〔中国人民解放军军事医学科学院卫生学环境医学研究所动物实验中心提供,合格证号:SCXK-(军)2009-003〕36 只,体重150~180 g。适应性喂养1 w后,参考董世芬等〔3〕方法,并根据预实验结果,分为正常对照组和DCM组。DCM组先用高脂高糖饲料(20%蔗糖、10%猪油、2.5%胆固醇和67.5%基础饲料)喂养4 w,然后一次性腹腔注射 1% STZ 30 mg/kg,72 h后测大鼠FBG,大于11.1 mmol/L认为是2型糖尿病模型成功大鼠,持续高脂高糖饲料喂养6 w,即成DCM模型。正常对照组大鼠一直采用基础饲料喂养,等量柠檬酸钠缓冲液(pH4.4)代替STZ腹腔注射,不采血。选择成模大鼠24只,随机分为DCM组和通络玉液汤组。通络液汤组灌服通络玉液汤煎剂25 g·kg-1·d-1;正常对照组和DCM组每日灌服相应剂量的生理盐水,连续灌服8 w。
1.3血生化指标测定 实验结束后各组动物禁食12 h由颈总动脉取血2 ml,制备血清-20℃保存以备检测各生化指标。葡萄糖氧化酶法测定FBG,全自动生化分析仪测定MDA、SOD。
1.4左室重量指数(LVMI)和心脏重量指数(HWI)的测定 LVMI=左心室重量(mg)/体重(g),HWI=心脏重量(mg)/体重(g)。大鼠开胸快速取出心脏,剪去血管和心脏周围结缔组织,4℃预冷生理盐水冲洗后冰上分解心脏,用电子秤称量心脏和左心室(含室间隔部分)重量。
1.5心肌组织形态学检查 大鼠处死后迅速切取心尖部的组织,制成1 mm3小块,4%戊二醛前固定,1%锇酸后固定,用Leica超薄切片机切片,经醋酸铀、柠檬酸铅双重电子染色,日立H-7500型透射电镜观察心肌超微结构的变化;另取一部分左心室心肌组织以4%多聚甲醛固定,石蜡切片,常规HE染色,光镜下观察心肌组织的病理变化。
1.6统计学方法 采用SPSS16.0软件进行t检验。
2 结 果
2.1各组一般情况 正常对照组精神状态佳,毛色光亮,体重增加,对外界刺激反应迅速;DCM组精神萎靡,毛色枯燥、暗淡,体型明显消瘦,活动量少,对外界刺激反应差迟钝或无反应;通络玉液汤组精神状态尚可,毛色稍暗,体型一般或中等,对外界刺激反应较迅速。
2.2各组FBG、SOD活性、MDA含量比较 与正常对照组比较,DCM组FBG、MDA含量明显升高(Plt;0.01),SOD活性明显下降(Plt;0.01);经用药干预后,通络玉液汤组FBG、MDA含量明显降低,SOD含量明显升高(Plt;0.01)。见表1。
2.3各组LVMI 及 HWI比较 与正常对照组比较,DCM组LVMI及HWI明显升高(Plt;0.01);经用药干预后,通络玉液汤组LVMI及HWI明显降低(Plt;0.01)。见表2。
表1 各组FBG、SOD活性、MDA含量比较
与正常对照组比较:1)Plt;0.01;与DCM组比较:2)Plt;0.01,下表同
表2 各组大鼠LVMI 及 HWI的比较
2.4各组心肌细胞形态结构比较 光镜下观察:正常对照组心肌纤维排列整齐,结构清晰,形态正常,细胞外间质较少,可见少量成纤维细胞;DCM组心肌纤维排列紊乱、断裂,心肌细胞肿胀、变性,局灶性坏死,细胞间隙增大,可见成纤维细胞增生,并有炎细胞浸润;通络玉液汤组心肌细胞边界清楚,结构基本正常,纤维紊乱和细胞肿胀明显减轻。见图1。电镜下观察正常对照组肌原纤维无水肿,排列整齐,肌小节结构正常,线粒体无肿胀,嵴突发达、致密,心肌内单毛细血管内皮形态结构正常;DCM组:肌原纤维肿胀,肌膜下大面积灶性变性坏死,肌小节破坏,肌原纤维明显溶解、断裂,线粒体肿胀,大部分嵴和少部分膜融合、模糊不清,部分嵴和膜有断裂和缺失现象,单细胞毛细血管内皮肿胀,心肌间质水肿,可见胶原纤维增生;通络玉液汤组:大多数肌原纤维排列整齐,少数肌原纤维水肿、空泡变性,肌小节结构尚正常,线粒体轻度肿胀、小部分嵴融合模糊不清,心肌间质轻度水肿,未见胶原纤维增生。见图2。
图1 各组心肌组织光镜观察(HE,×400)
图2 各组心肌组织电镜观察
3 讨 论
研究表明高血糖、胰岛素抵抗、高胰岛素血症、脂肪酸代谢异常、心肌细胞凋亡、心脏自主神经病变和局部肾素-血管紧张素-醛固酮系统过度激活等因素参与了DCM的发生发展〔4〕。而糖尿病时高血糖诱导的氧化应激是糖尿病心血管并发症发病机制中的主要危险因素〔5,6〕。DCM首先表现为单纯性的心肌细胞结构改变或者伴随左心室扩大、肥厚及重量增加,舒张功能障碍;进一步发展出现心肌细胞肥大、凋亡、坏死和纤维化,逐渐加重,出现心脏收缩舒张及射血功能明显下降,导致心肌缺血及心力衰竭。本实验说明DCM与氧化应激有关,与文献报道相符〔7〕。通络玉液汤是在玉液汤、生脉散原方基础上加减化裁而成,具有益气养阴、活血通络之效。本实验说明通络玉液汤可通过清除氧自由基、对抗脂质过氧化反应来减轻DCM心肌损伤。
1Roger VL,Go AS,Lloyd-Jones DM,etal.Heart disease and stroke statistics-2011 update:a report from the American Heart Association〔J〕.Circulation,2011;123(4):e18-e209.
2张伟伟,王 东,周力学,等.OLETF糖尿病大鼠心肌光镜与透射电镜病理改变的观察〔J〕.复旦学报(医学版),2008;35(1):11-3.
3董世芬,洪 缨,樊江波,等.实验性2型糖尿病心肌病大鼠模型的建立与评价〔J〕.中国实验动物学报,2009;17(4):245-51.
4Acar E,Ural D,Bildirici U,etal.Diabetic cardiomyopathy〔J〕.Anadolu Kardiyol Derg,2011;11(8):732-7.
5Huynh 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.
6Joshi 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.
7董洪亮.白藜芦醇对2型糖尿病大鼠心肌病变的保护作用〔J〕.现代中西医结合杂志,2013;22(14):1498-501.
〔2016-11-06修回〕
(编辑 曹梦园)
R285.5
A
1005-9202(2017)22-5566-02;
10.3969/j.issn.1005-9202.2017.22.035
李淑贞(1971-),女,硕士,副教授,主要从事中医药防治糖尿病心肌病的研究。