RhoA与2型糖尿病大鼠心肌病变的关系及辛伐他汀干预的实验研究

论文摘要

目的:糖尿病心肌病（diabetic cardiomyopathy,DCM）是糖尿病（diabetes mellitus,DM）的特异性慢性并发症,与DM病人的高心力衰竭发生率和高死亡率密切相关,其主要病理改变是心肌细胞肥大、坏死、间质重构及心肌纤维化等。小分子量G蛋白RhoA是Rho蛋白家族的重要成员之一,在细胞的许多基础生命活动中起着重要作用。研究表明,RhoA过表达可导致心肌肥厚、心血管重塑、心室扩张、心肌收缩功能下降、心脏功能衰竭,但与DM心肌病变的关系尚有待揭示。辛伐他汀是临床上广为应用且疗效明确的调脂药物,近年来研究显示辛伐他汀可通过调脂外效应,对心血管疾病的防治发挥有益作用。本研究通过高糖高脂膳食饲养Sprague-Dawlay（SD）大鼠,再注射小剂量链脲佐菌素（streptozotocin,STZ）,诱发胰岛素抵抗和高血糖,从而复制2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）大鼠模型。在此基础上通过检测大鼠RhoA蛋白在心肌组织中的表达,探讨RhoA与DM心肌病变的关系;并给予DM大鼠辛伐他汀干预治疗,以研究其对DM心肌病变的防治作用及其作用机制。方法:使用随机数字表法从50只SD大鼠中随机抽取10只作为正常对照组（A组）,其余作为实验组。对照组喂以常规饲料,实验组喂以高糖高脂饲料（常规饲料中加入20%蔗糖、2.5%胆固醇、15%熟猪油）。4周后实验组大鼠出现胰岛素抵抗,再给予STZ 30 mg/kg腹腔注射。于实验第6周末选取空腹血糖（FBG）>7.8 mmol/L且伴有胰岛素敏感性降低者作为T2DM动物模型,并随机分为2组,即T2DM模型组（B组）、T2DM辛伐他汀治疗组（C组）。实验共持续14周。于第6周末测量大鼠体重,测定FBG、空腹胰岛素（FINS）和胰岛素敏感指数（ISI）。于第14周末测量大鼠体重,测定FBG、TG、TC、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）以及极低密度脂蛋白胆固醇（VLDL-C）水平;取大鼠心脏,称取心脏重量并计算心脏肥厚指数（HWI）;取左心室心肌,进行光镜（HE、PAS、Masson染色）、电镜观察;应用免疫组化法检测RhoA在心肌组织中的表达,使用计算机图像分析系统进行图像分析,计算RhoA的积分光密度（IOD）值。使用SPSS11.0统计软件处理实验数据,两组比较采用t/t’检验,组间比较采用方差分析,相关分析采用直线相关。结果1实验第6周末各项检测指标:注射STZ两周后,实验组大鼠FBG（12.99±1.16）mmol/L高于正常对照组（5.03±0.69）mmol/L（P<0.01）,FINS 18.79（18.23,19.29）mIU/L与对照组18.35（17.95,18.98）mIU/L比较无统计学差异（P>0.05）,但ISI 0.0048（0.0045,0.0053）低于正常对照组0.0106（0.0103,0.0112）（P<0.01）,至此T2DM模型复制成功。2实验第14周末生化指标:A组大鼠FBG（4.96±0.92） mmol/L、TG（0.67±0.21）mmol/L、TC（2.23±0.43）mmol/L、LDL-C（1.22±0.31）mmol/L、VLDL-C（0.39±0.24）mmol/L,B组大鼠FBG（13.15±1.18）mmol/L、TG、TC、LDL-C及VLDL-C水平均高于A组,HDL-C水平低于A组（均P<0.01）;C组大鼠TG、TC、LDL-C及VLDL-C水平均低于B组,HDL-C水平高于B组（均P<0.01）,FBG（12.70±1.05）mmol/L虽较B组有所降低,但无统计学意义。3心脏肥厚指数:实验第14周末,B组大鼠HW（I0.006±0.0003）明显高于A组（0.003±0.0002）,C组大鼠HWI（0.004±0.0003）明显低于B组（均P<0.01）。4组织形态:HE染色显示A组大鼠心肌纤维排列整齐、横纹清晰,细胞核形态正常,细胞间隙无增宽及狭窄;B组大鼠心肌纤维排列紊乱、局灶性坏死,局部脂肪细胞浸润;C组大鼠心肌病变较B组有所减轻。PAS糖原染色显示A组大鼠心肌散在少量紫红色阳性物质沉积;B组大鼠心肌细胞内有大量紫红色阳性物质沉着,心肌间质内亦有PAS阳性物质沉着;C组大鼠PAS阳性物质沉着较B组明显较少。Masson胶原纤维特染显示A组大鼠心肌肌间隙中有少量蓝色阳性物质占据;B组大鼠心肌细胞及间质大量蓝色阳性物质沉积,心肌成纤维细胞增生,胶原纤维增加;C组大鼠心肌蓝色阳性沉积物质较B组明显减少。电镜观察可见A组大鼠心肌细胞中肌原纤维排列整齐,明暗带清晰,线粒体结构清楚;B组大鼠则出现肌原纤维排列紊乱,线粒体结构异常,肌浆网扩张,间质CL增生,糖原、脂褐素沉积等病理改变,C组大鼠心肌病变较B组有所减轻。5心肌RhoA免疫组化染色:免疫组化图像分析显示,B组大鼠心肌RhoA蛋白表达的IOD（72.01±10.71）是A组（31.94±2.72）的2.3倍,C组大鼠IOD（44.11±6.00）是B组的60.52%,差别具有统计学意义（均P<0.01）。相关分析表明,大鼠心肌RhoA的表达水平与心脏肥厚指数呈正相关（r=0.98,P<0.01）。结论1 T2DM大鼠心脏出现肥大、变性、坏死、间质纤维化、肌节错位等病理改变,未伴有冠脉及其分支的病变,提示DCM是一种独立、特异的心肌疾病。2 T2DM大鼠心肌RhoA表达明显增加,且与心脏肥厚程度呈正相关,提示RhoA参与DCM的发生、发展,为DCM的防治提供了新的理论依据。3辛伐他汀在调脂的基础上,通过降低心肌RhoA的表达,对T2DM的心肌病变具有保护作用。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 研究论文 RhoA 与2 型糖尿病大鼠心肌病变的关系及辛伐他汀干预的实验研究
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 附图
• 附表
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 综述
• 致谢
• 个人简历