通络玉液汤对糖尿病性心肌病大鼠心功能及氧化指标的影响

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)

糖尿病性心肌病(DCM)是一种独立于冠心病、高血压性心脏病、先天性心脏病和其他种类心脏病之外的特异性心脏病变，与糖尿病患者心力衰竭的高发生率和高病死率密切相关[1]，因此DCM的发病机制及防治成为大家共同关注的问题。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。本实验采用高脂高糖饮食+小剂量链脲佐菌素(STZ)腹腔注射方法复制与临床特征相似的DCM大鼠模型，通过心功能与氧化指标的观察,探讨了通络玉液汤对DCM的治疗作用及其可能机制，旨在为临床用药提供理论与实验依据。

1 实验资料

1.1药物及试剂 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；盐酸苯那普利片(商品名:洛汀新)，北京诺华制药有限公司生产； STZ，购自美国Sigma公司； 血糖、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动物 SPF级SD雄性大鼠[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]48只，体质量150～180 g。

1.3分组、造模及干预 大鼠适应性喂养 1 周后，随机分为正常组、模型组、苯那普利组、通络玉液汤组，每组12只。除正常组外，其余组均参考董世芬等[2]方法，并根据预实验结果，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周，然后一次性腹腔注射1% STZ 30 mg/kg，72 h后测大鼠空腹血糖(FPG)，大于11.1 mmol/L认为2型糖尿病模型成功，然后持续高脂高糖饲料喂养6周即成DCM模型。正常组大鼠一直采用基础饲料喂养，等量枸橼酸钠缓冲液(pH=4.4)代替STZ腹腔注射，不采血。造模成功后，苯那普利组给予苯那普利1 mg/(kg·d)灌胃，通络玉液汤组给予通络玉液汤煎剂25 g/(kg·d)灌胃，正常组和模型组给予相应剂量的生理盐水灌胃，均连续8周。

1.4观察指标

1.4.1左心室功能 实验结束，各组大鼠采用10%水合氯醛4 mL/kg腹腔注射麻醉，备皮仰卧位固定，进行彩色多普勒超声心动图检查，测量左心室收缩末期内径(LVISD)、左心室舒张末期内径(LVIDD)、射血分数(EF)、短轴缩短率(FS)。

1.4.2血生化指标 各组动物禁食12 h，由颈总动脉取血2 mL，制备血清，-20 ℃保存。采用葡萄糖氧化酶法测定FPG，全自动生化分析仪测定MDA及SOD水平。

1.4.3左室质量指数(LVMI)和心脏质量指数(HWI) 大鼠开胸快速取出心脏，用4 ℃预冷生理盐水冲洗后称量全心、左心室质量，计算LVMI[左心室质量(mg)/体质量(g)]和HWI[心脏质量(mg)/体质量(g)]。

1.4.4心肌组织形态学 取心肌组织以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。

2 结 果

2.1各组大鼠左心室功能比较 模型组大鼠LVISD及LVIDD均明显高于正常组(P均<0.05)，EF和FS均明显低于正常组(P均<0.05)；通络玉液汤组和苯那普利组LVISD均明显低于模型组(P均<0.05)，EF和FS均明显高于模型组(P均<0.05)，但2组间比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表1。

表1 各组大鼠左心室功能比较

注：①与正常组比较，P<0.05；②与模型组比较，P<0.05。

2.2各组大鼠FPG、SOD及MDA水平比较 模型组大鼠FPG、MDA水平均明显高于正常组(P均<0.05)，SOD水平明显低于正常组(P<0.05)；通络玉液汤组FPG明显低于模型组和苯那普利组(P均<0.05)；通络玉液汤组和苯那普利组血清MDA水平均明显低于模型组(P均<0.05)，SOD水平明显高于模型组(P均<0.05)，且通络玉液汤组改善程度均明显高于苯那普利组(P均<0.05)。见表2。

2.3各组大鼠LVMI、HWI比较 模型组大鼠LVMI、HWI均明显高于正常组(P均<0.05)；通络玉液汤组和苯那普利组大鼠LVMI、HWI均明显低于模型组(P均<0.05)，且通络玉液汤组LVMI、HWI均明显低于苯那普利组(P均<0.05)。见表3。

2.4各组大鼠心肌组织病理学变化 光镜下观察：正常组大鼠心肌纤维排列整齐，结构清晰，形态正常，细胞外间质较少，可见少量成纤维细胞，见图1。模型组大鼠心肌纤维排列紊乱，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，见图2；通络玉液汤组和苯那普利组大鼠心肌细胞边界清楚，结构基本正常，纤维紊乱和细胞肿胀明显减轻，见图3和图4。

表2 各组大鼠FPG、SOD及MDA水平比较

注：①与正常组比较，P<0.05；②与模型组比较，P<0.05；③与苯那普利组比较，P<0.05。

表3 各组大鼠LVMI、HWI比较

注：①与正常组比较，P<0.05；②与模型组比较，P<0.05；③与苯那普利组比较，P<0.05。

图1 正常组大鼠心肌组织光镜下表现(HE，×400)

图2 模型组大鼠心肌组织光镜下表现(HE，×400)

3 讨 论

流行病学统计，估计到2025年全世界糖尿病患病人数将达到3亿，其中2型糖尿病患者占糖尿病总数的90%～95%[3]，而DCM是糖尿病患者主要的远期并发症及致死原因之一。DCM的发病机制受多方面因素影响，包括氧化应激、炎症、内皮功能障碍、代谢紊乱、内环境稳态异常、间质纤维化等。越来越多的证据表明，糖尿病时高血糖诱导的氧化应激反应是糖尿病心血管并发症的主要危险因素[4-5]。长期高血糖环境下抗氧化酶SOD水平下降，机体对氧自由基的清除能力大大减弱，从而加重了氧化应激，氧化应激引起心肌脂质过氧化损伤，对心肌细胞内包括蛋白质、脂类与核酸等生物大分子造成氧化损伤，导致生物膜溶解和细胞凋亡，引起心肌组织的结构和功能严重受损，进而导致DCM的发生[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、肥厚及质量增加，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。测定MDA以及SOD水平可反映心肌细胞脂质过氧化程度。

图3 苯那普利组大鼠心肌组织光镜下表现(HE，×400)

图4 通络玉液汤组大鼠心肌组织光镜下表现(HE，×400)

本实验结果显示，模型组大鼠LVESD及LVEDD明显升高，EF和FS明显下降，表明心脏收缩、舒张及射血功能明显降低；LVMI、HWI明显增加，提示出现心肌肥厚；光镜下发现大鼠心肌细胞肿胀、变性、坏死及心肌间质改变，说明DCM模型复制成功；FPG、MDA水平明显升高，

SOD水平明显降低，说明糖尿病心肌病变与高血糖诱发的氧化应激有关，与文献[7]报道相符。而通络玉液汤组大鼠LVISD、FPG、MDA水平、LVMI、HWI明显下降，SOD水平、EF和FS明显升高，心肌病理学改变减轻，说明通络玉液汤可有效降低血糖，并通过抗氧化应激作用来减轻DCM心肌损伤，对DCM大鼠心脏起到了明显保护作用。

[参考文献]

[1] Battiprolu PK,Lopez-Crisosto C,Wang ZV,et al. Diabetic cardiomyopathy and metabolic remodeling of the heart[J]. Life Sci,2013,92(11):609-615

[2] 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):245-251

[3] Roger VL,Go AS,Lloyd-Jones DM,et al. Heart disease and stroke statistics--2011 update:a report from the American Heart Association[J]. Circulation,2011,123(4):e18-e209

[4] Huynh K,Bernardo BC,McMullen JR,et al. Diabetic cardiomyopathy:mechanisms and new treatment strategies targeting antioxidant signaling pathways[J]. Pharmacol Ther,2014,142(3):375-415

[5] Joshi M,Kotha SR,Malireddy S,et al. Conundrum of pathogenesis of diabetic cardiomyopathy:role of vascular endothelial dysfunction,reactive oxygen species,and mitochondria[J]. Mol Cell Biochem,2014,386(1/2):233-249

[6] 刘长山,李萍,王秀军,等. 牛蒡颗粒剂对糖尿病大鼠氧化应激、细胞凋亡的影响及糖尿病心肌病变的防治[J]. 中国老年学杂志，2015,34(3):723-725

[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):1498-1501