罗格列酮对正常和糖尿病家兔心室肌细胞L型钙通道电流(ICa，L)在模拟低氧—复氧（缺血—再灌注）损伤条件下的干预作用

论文摘要

目的：糖尿病心肌病（diabetic cardiomyopathy，DC）与冠状动脉粥样硬化性心脏病（coronary atherosclerotic heart disease，CAD）可能拥有共同的发病机制：胰岛素抵抗（Insulin resistance，IR）、高糖血症引起氧化应激（oxidative stress）反应，导致内皮功能不全，一氧化氮（NO）生成减少，从而产生动脉粥样硬化（artherosclerosis，AS）。糖尿病人尸检报告证明其心肌细胞坏死比例高于正常人，与非糖尿病患者相比，前者中经常可以发现存活心肌的收缩活性的继续下降，也表明了糖尿病患者存在缺血预适应（ischemic preconditioning，IP）损害。DC才能作为一个独立体为人们重新认识。过氧化物酶体增殖物激活受体γ（peroxisome proliferator-activated receptorγ，PPARγ）与配体结合后在基因转录水平发挥转录调控作用。近年来证实在心肌细胞上也存在PPARγ受体，PPARγ激动剂能缩小心肌缺血再灌注（ischemia-reperfusion）后心肌梗死面积，改善心脏功能。其具体机制还未阐明，目前已有许多实验证明，罗格列酮（rosiglitazone）在其降糖机制以外亦可发挥抗氧化应激作用，保护血管内皮功能，改善血管平滑肌的离子流，这些可能与其心脏保护作用有关。目前，国内外尚无氧化应激条件下罗格列酮对心肌细胞离子流影响的相关研究。本研究可能为心肌缺血再灌注后不良事件的预防提供一种新的治疗方法，并可能为罗格列酮的抗氧化应激作用提供电生理依据。本研究结果可能有利于心脏保护药物的推广，使心血管病患者，尤其是合并糖尿病的患者从治疗中进一步获益。方法：以注射四氧嘧啶（mesoxalylurea）建立家兔糖尿病模型后，个体空腹血糖每次抽查在10mmol／L以上为建模成功。酶解分离获得高质量的健康家兔和糖尿病家兔单个心室肌细胞（即时存活率70％～90％，放置12小时以上仍有存活）。采用膜片钳全细胞记录法，分别测定健康家兔组和糖尿病模型家兔组心室肌单细胞在模拟生理条件下、模拟缺血再灌注条件下、罗格列酮干预的模拟生理条件及模拟缺血再灌注条件下L-型钙通道电流(L-type Ca current，ICa，L)数据，进行组内各实验条件的对比以及健康组和糖尿病组之间的对比并分析其变化趋势。结果：（一）四氧嘧啶建立糖尿病模型前空腹血糖（7.832±1.506mmol／L）小于建模48小时后空腹血糖（17.761±7.101mmol／L）、建模前空腹血糖小于建模1周后血糖（20.638±9.003mmol／L），客观的证实了四氧嘧啶造模的可行性，48小时及1周后空腹血糖均高于建模前空腹水平亦是本试验家兔糖尿病的诊断标准。四氧嘧啶所致糖尿病模型各时段胰岛素水平（建模前空腹23.454±9.215mmol／L、48小时后22.686±8.939mmol／L、1周后21.651±11.912mmol／L）均未见统计学差异（各组P＞0.05）。（二）分别记录封接基线、5min（浸于生理台式液、缺血台氏液或其各自与罗格列酮的药液混合液）后、10min后心室肌细胞ICa，L的变化曲线，测量并记录各组ICa，L的电流峰值Ipeak，以细胞电容标准化后得到各峰值电流相对的电流密度。正常组家兔心室肌细胞ICaL电流密度（-8.618±3.878pA／pF）大于糖尿病组（-7.773±1.805pA／pF），差异无统计学意义（P=0.207）。给予罗格列酮后正常家兔组（基线-8.826±2.306pA／pF、05min-4.167±1.886pA／pF、10min-5.539±1.628pA／pF），给予罗格列酮后糖尿病家兔组（基线-8.842±1.978pA／pF、05min-4.966±1.154 pA／pF、10min-3.891±1.064pA／pF），正常家兔缺血组（基线-8.223±1.553pA／pF、05min-5.784±1.745pA／pF、10min-3.958±0.992pA／pF），糖尿病家兔缺血组（基线-7.223±2.024pA／pF、05min-6.110±1.621pA／pF、10min-4.775±1.204 pA／pF），给予罗格列酮后正常家兔缺血组（基线-7.498±1.904pA／pF、05min-5.944±2.222pA／pF、10min-5.059±1.947pA／pF），给予罗格列酮后糖尿病家兔缺血组基线-8.099±1.823pA／pF、05min-6.634±1.674pA／pF、10min-5.349±1.520pA／pF)心室肌细胞ICa，L各时刻差别具有统计学意义（各组P＜0.05）。（三）各干预因素组5min和10min电流密度差异不具有统计学意义，即给予罗格列酮后正常家兔组、给予罗格列酮后糖尿病家兔组、正常家兔缺血组、糖尿病家兔缺血组、给予罗格列酮后正常家兔缺血组、给予罗格列酮后糖尿病家兔缺血组各组5min和10min电流密度差异不具有统计学意义。结论：1．本实验中，正常家兔组ICaL电流密度与糖尿病家兔组相似，提示糖尿病对心肌细胞ICaL无明显影响；2．干预因素各组组间ICaL的电流密度无统计学差异。缺血再灌注与罗格列酮对心室肌细胞ICaL的影响十分相似，提示罗格列酮与缺血再灌注损伤心肌细胞ICaL的影响一致；3．罗格列酮对心脏的作用不依赖于高血糖存在与否，提示罗格列酮可能通过某些与胰岛素水平有关的特定机制作用于心肌细胞；4．四氧嘧啶所致糖尿病模型是一种不完全等同于1型及2型糖尿病的独特模型，但却去除了IR的影响。该模型可以用来作为高血糖对心肌细胞离子通道影响的研究载体。

论文目录

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• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 结论
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• 综述
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