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外周动脉疾病(Peripheral artery disease,PAD)是2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)常见且严重的慢性血管并发症之一,常累及下肢胫、腓动脉,诱发远端肢体缺血,致使患者出现糖尿病足的并发症,与糖尿病患者致残、致死密切相关。糖尿病PAD起病时症状隐匿,缺乏典型症状,一旦出现间歇性跛行、肢体疼痛、皮肤溃疡等表现时下肢动脉管腔狭窄常常超过50%,因此,及早发现并筛查PAD的高危人群非常重要。PAD筛查方法有ABI(踝臂指数)、血管彩色多普勒超声和血管造影术(DSA),DSA是诊断PAD的“金标准”,可以帮助医生制定可行的血运重建策略。糖尿病PAD的治疗包括危险因素控制、降糖、调酯、抗血小板和扩血管药物,以及血管重建术。对于严重下肢缺血药物治疗改善不明显的患者,外科手术或腔内介入治疗的救肢率可以达到90%,另外,基因和干细胞治疗作为一种崭新的治疗手段,通过促血管新生和血管内皮修复为糖尿病PAD防治提供了新的思路,但国内外尚缺乏大样本、高质量的随机对照试验证明其长期疗效和不良反应。糖尿病PAD患者血管新生能力明显不足,高血糖组织微环境的改变、对血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)反应减弱、循环内皮祖细胞动员能力下降等因素抑制了血管新生和动脉生成,目前基因和干细胞治疗处于临床前期研究阶段,未来治疗性血管新生的分子靶点研究仍然是糖尿病PAD研究的重点方向。中医药治疗动脉粥样硬化性心血管疾病及糖尿病历史悠久。近年来,国内学者致力于探讨中医药保护血管内皮细胞功能、促进血管新生的机制研究,填补既往中医药药理学研究的空白。既往研究显示,许多中药复方或单体能够降低氧化应激而改善糖尿病血管损伤,通过促进血管新生、改善血管内皮功能从而减轻组织器官缺血。本实验室致力于中药复方麝香通心滴丸(Shexiang Tongxin Dripping Pill,STDP)的实验研究。STDP由人工麝香、人参茎叶总皂苷、蟾蜍、丹参、人工牛黄、熊胆粉和冰片等七味中药组成,具有芳香益气通脉,活血化瘀止痛之功效。我们前期在改善冠心病微循环障碍的实验研究中发现,STDP的作用机制多靶点多途径,可发挥减轻血管内皮细胞损伤,降低炎症反应,减少氧化应激,加速微循环血流速度等作用。另外,国内学者基于血清药物化学和网络药理学探究STDP的作用机制还发现,STDP可以激活PPAR-γ发挥对糖代谢的调节作用,改善胰岛素抵抗。因此,我们选择STDP作为观察药物,既考虑到动脉粥样硬化性大血管疾病具有的共性,又考虑到糖尿病本身的特性。本实验通过构建糖尿病小鼠下肢缺血模型,观察麝香通心滴丸治疗对下肢缺血的改善作用,并探讨其机制,为糖尿病PAD的药物治疗寻找新的靶点。研究目的通过构建db/db糖尿病小鼠股动脉结扎下肢缺血模型,观察STDP对糖尿病下肢缺血损伤的保护作用,并探讨其可能的作用机制。研究方法1.选用10~12周龄雄性糖尿病db/db小鼠15只,体重40±5g,选取左下肢造模,以股动脉结扎离断法复制下肢缺血模型,术后检测下肢血流情况,手术侧下肢血流量降至健侧的50%以下为造模成功。2.随机选取糖尿病小鼠分为3组,假手术组(Sham组,n=5),生理盐水模型组(MOD+NS组,n=5)和麝香通心滴丸模型处理组(MOD+STDP组,n=5),对模型组连续灌胃给予生理盐水、麝香通心滴丸喂养2周。3.造模成功后分别于术后第3,7,14天,激光散斑血流成像仪器(Laser Speckle Flowgraphy,LSFG)扫描健侧下肢两侧血流量,观察血流恢复情况,计算分析缺血/自身对照下肢血流比值。采用下肢活动力评分(1~6分)观察评估下肢缺血损伤症状。手术14天为实验终点,处死动物并取材,对下肢肌肉组织进行HE染色、CD31染色以及免疫荧光染色、ELISA法测组织匀浆中的趋化因子、血管内皮生长因子等表达,Western blot检测组织VEGF受体及Ang-1表达。实验结果1.麝香通心滴丸模型组的小鼠最终下肢活动评分均为6分,功能均恢复至术前水平,无明显活动障碍,两侧下肢活动无差异生理盐水模型组评分中位数5分,部分小鼠功能未完全恢复;2.建模后激光散斑检测缺血/未缺血血流量比值平均为0.39,血流量下降超过50%,建模成功。激光血流成像提示麝香通心滴丸组d3、d7、d14血流灌注较生理盐水组增加,麝香通心滴丸组第7,14天缺血/未缺血血流比值平均为0.79,0.90,生理盐水组为0.59,0.65,在第7天即出现改善(p<0.05),d14时有明显统计学差异(P<0.01);3.HE染色中可见生理盐水模型组肌纤维解剖结构破坏,组织松散,肌纤维断裂等表现,而STDP组肌肉组织结构保留较完整,肌细胞形态正常,排列有序,肌肉组织面积保留更多(p<0.001);STDP组CD31阳性染色细胞明显增加(p<0.01);进一步的CD31免疫荧光染色可以看到STDP组CD31荧光素标记阳性表达区域增多(p<0.0001),在重叠色相上,CD31阳性细胞占有核细胞的比例也明显在STDP组增加;4.ELISA检测发现STDP治疗组小鼠的下肢肌肉组织中CXCR4趋化因子表达明显增加(p<0.05),而VEGF、PDGF、Ang-1、Tie-2未有统计学意义的增加;Western blot未检测到STDP治疗组VEGFR和Ang-1蛋白表达的增加。结论麝香通心滴丸能够促进糖尿病小鼠患侧下肢缺血损伤修复,改善下肢血流灌注,保护缺血组织结构和功能,其作用机制与保护内皮细胞功能和促进动脉生成有关。