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目的:通过研究吡格列酮对链脲佐菌素(STZ)诱导糖尿病(DM)大鼠心肌转化生长因子β<,1>(TGF-β<,1>)、基质金属蛋白酶-2(MMP-2)表达及心肌细胞超微结构的影响,探讨吡格列酮对STZ DM大鼠心肌病变早期保护作用的可能机制,深化对DM心肌病变发病机理的认识,为临床用药提供理论依据。
方法:28只SD雄性大鼠随机分为正常对照(NC)组8只和造模组20R,造模组通过腹腔一次性注射链脲佐菌素,65mg/kg,测定随机血糖(PBS)≥116.7mmol/L者确定为造模成功。造模成功的18只DM大鼠再随机分为DM组(DM,n=9)和吡格列酮干预组(DP,n=9)。DP组给予盐酸吡格列酮20mg.kg<-1>.d<-1>,溶于生理盐水中灌胃给药,其余2组每天给予相同容量的生理盐水灌胃,实验时间共8周。实验结束时,测血清甘油三酯(TG)及总胆固醇(TC),空腹血糖(FBS)、胰岛素(FINS);称心脏及左心室重量;取左室心肌行TGF-β<,1>及MMP-2免疫组化检测、心肌PAS染色及电镜检查。
结果:实验终止时,DM组大鼠收缩压(SBP)、心脏重量指数(HWI)与左室重量指数(LVWI)、TGF-β<,1>及MMP-2的表达均较NC组大鼠明显增加,DP组大鼠经治疗后上述指标较DM组均有明显下降,但较NC组仍明显增加。DM组与DP组大鼠体重与NC组比较均有显著下降,DP组经治疗后,体重较DM组有增加。DM组TG与TC较NC组显著增高,DP组经治疗后,TG较DM组有下降,较NC组仍增高,TC与DM组比较差异无显著性,较NC组明显增高。DM组与DP组FBS及PBS均明显高于NC组,DP组经治疗后,PBS较DM组有下降,但FBS与DM组比较差异无显著性。DM组与DP组FINS及胰岛素敏感指数(ISI)与NC组比较均有明显下降,DP组经治疗后FINS较DM组有增高,但ISI与DM组比较差异无显著性心肌PAS染色发现,DM组大鼠心肌组织糖原沉积明显,DP组经治疗后糖原沉积与DM组比较明显减少,但较NC组仍明显增加。心肌超微结构观察发现,DM2H大鼠心肌原纤维排列紊乱,M线、Z线结构不清晰,线粒体重度肿胀,结构较模糊,部分嵴丢失。部分心肌细胞破裂,肌丝溶解,线粒体脱逸于细胞外,可见部分心肌细胞核固缩。DP组经治疗后与DM组比较,心肌原纤维排列较规则,Z线清晰,M线结构不清楚,线粒体轻度肿胀,结构较清晰。
结论:吡格列酮对T1DM大鼠心肌有保护作用,可能与降低DM大鼠SBP、下调TG水平,改善心肌糖原沉积,降低DM大鼠心肌TGF-β<,1>与MMP-2的表达及活性等有关。