通络玉液汤对2型糖尿病心肌病大鼠心功能及心肌结构的影响

李淑贞 张兰兰 姜 盼

(沧州医学高等专科学校，河北 沧州 061001)

糖尿病心肌病(DC)独立于高血压、冠心病、心脏瓣膜病及其他已知心脏疾病，是由糖尿病(DM)引起的一种心脏结构和功能障碍〔1〕。DC早期可出现舒张期和(或)收缩期心功能改变，最终引发心肌缺血和心力衰竭，成为DM患者重要致死原因之一。因此DC的防治目前已经成为当今医学界研究的热点和难点问题。本实验采用高脂高糖饮食+小剂量链脲佐菌素(STZ)腹腔注射复制与临床特征相似的2型DC大鼠模型，通过对心功能与心肌超微结构等指标的观察,探讨通络玉液汤对DC的治疗作用。

1 材料与方法

1.1材料 通络玉液汤(生晒参、生黄芪、生山药、麦冬、知母、花粉等)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；STZ购自美国 Sigma 公司；血糖(GLU)、肌酸激酶(CK)、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造模与用药 48只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〕，体重150～180 g。适应性喂养1 w后，参考董世芬等〔2〕方法，并根据预实验结果，分为正常对照组和DC组。DC组先用高脂高糖饲料(20%蔗糖、10%猪油、2.5%胆固醇和67.5%基础饲料)喂养4 w，然后一次性腹腔注射 1% STZ 30 mg/kg，72 h后测大鼠空腹血糖(FBG)，大于11.1 mmol/L 认为是2型DC模型成功大鼠，持续高脂高糖饲料喂养6 w，即成DC模型。正常对照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。选择成模大鼠36只，随机分为3组分别药物干预，每组数量均为12只：DC组、通络玉液汤4 w组、通络玉液汤8 w组。通络玉液汤组灌服通络玉液汤煎剂25 g·kg-1·d-1，并每周根据大鼠体重及饲料消耗来调整药物剂量；正常对照组和DC组每日灌服相应剂量的生理盐水。8 w组连续灌服药物8 w，其余各组连续灌服4 w。各组均以原饲料喂养大鼠至实验结束，整个实验过程中自由摄食和饮水。

1.3左心室功能检测 实验结束各组大鼠10%水合氯醛4 ml/kg腹腔注射麻醉，分离右侧颈总动脉1～2 cm，结扎远心端，用充满500 U/ml肝素生理盐水的自制心导管，经右侧颈总动脉近心端插入左心室，另一端通过压力换能器连接BL-420生物机能实验系统，观测大鼠左心室收缩末压(LVSP)、左心室舒张末压(LVEDP)、左心室等容收缩期压力最大上升速率(+dp/dt max)、左心室等容舒张期压力最大下降速率(-dp/dt max)。

1.4血生化指标测定 各组动物禁食12 h由颈总动脉取血2 ml，制备血清-20℃保存以备检测FBG、CK和SOD。

1.5计算左室重量指数(LVMI)和心脏重量指数(HWI) 大鼠开胸快速取出心脏，用4℃预冷生理盐水冲洗后称量心脏、左心室重量，大鼠左心室重量(mg)/体重(g)=LVMI，心脏重量(mg)/体重(g)=HWI。

1.6心肌超微结构观察 大鼠处死后迅速切取心尖部的组织，制成1 mm3小块，4%戊二醛前固定，1%锇酸后固定，用Leica超薄切片机切片，经醋酸铀、柠檬酸铅双重电子染色，日立H-7500型透射电镜观察心肌超微结构的变化。

1.7统计学方法 采用SPSS16.0统计软件进行t检验、单因素方差分析。

2 结 果

2.1通络玉液汤对DC大鼠FBG、CK、SOD的影响 与正常对照组比较，DC组大鼠FBG、血清CK含量明显升高(P<0.01)，SOD水平明显下降(P<0.01)；经通络玉液汤干预后，大鼠血清CK含量及FBG明显降低，SOD水平明显升高，与DC组比较差异有统计学意义(P<0.01，P<0.05)；与通络玉液汤4 w组比较，通络玉液汤8 w组大鼠FBG、血清CK含量明显降低(P<0.01)，SOD水平明显升高(P<0.05)，说明治疗时间越长，效果越显著。见表1。

2.2通络玉液汤对DC大鼠左心室功能指标的影响 与正常对照组比较，DC组大鼠LVSP、+dp/dt max、-dp/dt max数值明显下降(P<0.01)，LVEDP数值明显升高(P<0.01)；经通络玉液汤干预后，大鼠LVSP、+dp/dt max、-dp/dt max数值明显上升，LVEDP数值明显降低，与DC组比较差异有统计学意义(P<0.01)；与通络玉液汤8 w组比较，通络玉液汤8 w组大鼠LVEDP数值明显降低(P<0.05)，LVSP、+dp/dt max、-dp/dt max数值明显升高(P<0.05)，说明药物干预时间越长，效果越明显。见表2。

表1 各组血糖、心肌酶、SOD水平比较

与正常对照组比较:1)P<0.01；与DC组比较：2)P<0.01；3)P<0.05；与通络玉液汤4 w组比较：4)P<0.01;5)P<0.05

表2 各组大鼠左心室功能指标的测量结果

与正常对照组比较：1)P<0.01；与DC组比较：2)P<0.01；与通络玉液汤8 w组比较：3)P<0.05，下表同

2.3通络玉液汤对DC大鼠LVMI 及 HWI的影响 与正常对照组比较，DC组大鼠LVMI及HWI明显升高(P<0.01)；经用药干预后，各治疗组大鼠LVMI 及 HWI明显降低，与DC组比较差异有统计学意义(P<0.01，P<0.05)；与通络玉液汤4 w组比较，通络玉液汤8 w组大鼠LVMI 及 HWI数值有所升高，但差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 各组大鼠LVMI 及 HWI比较

2.4通络玉液汤对DC大鼠心肌超微结构的影响 电镜下观察正常对照组大鼠肌原纤维无水肿，肌小节结构正常，排列整齐，线粒体无肿胀，嵴突致密、发达，心肌内单毛细血管内皮形态结构正常；DC组：肌原纤维肿胀，明显溶解、断裂，肌小节破坏，肌膜下大面积灶性变性坏死，线粒体肿胀，大部分嵴和少部分膜融合、模糊不清，部分嵴和膜有断裂和缺失现象，单细胞毛细血管内皮肿胀，心肌间质水肿，可见胶原纤维增生；通络玉液汤4 w组：大多数肌原纤维排列整齐，肌小节结构尚正常，少数肌原纤维水肿、空泡变性，线粒体轻度肿胀、小部分嵴融合模糊不清，心肌间质轻度水肿，未见胶原纤维增生，通络玉液汤8 w组与通络玉液汤8 w组无明显差别，见图1。

图1 各组心肌组织超微结构观察

3 讨 论

DC发病机制受多方面因素影响，研究表明氧化应激是DM心血管并发症发病机制中的主要危险因素〔3，4〕。长期高血糖刺激，诱导氧化应激反应，导致心肌细胞坏死，心肌肥厚，纤维化，影响心脏正常功能，诱发心力衰竭，最终导致DC的发生〔5〕。 DC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、肥厚及重量增加，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。本实验表明DC大鼠心肌肥厚、心脏收缩、舒张功能均明显降低，SOD水平明显下降，说明DC与高血糖诱发的氧化应激有关，与文献报道相符〔6〕。 中医学认为DC基本病机为气阴两虚，瘀血阻络。针对此病机，课题组成员在玉液汤、生脉散原方基础上加减化裁组成通络玉液汤，实现益气养阴、活血通络之功。本实验说明通络玉液汤可通过对抗脂质过氧化反应来减轻DC心肌损伤，改善心功能。

4 参考文献

1Tarquini R,Lazzeri C,Pala L,etal.The diabetic cardiomyopathy〔J〕.Acta Diabetol,2011;48(3):173-81.

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):245-51.

3Huynh K,Bernardo BC,McMullen JR,etal.Diabetic cardiomyopathy:mechanisms and new treatment strategies targeting antioxidant signaling pathways〔J〕.Pharmacol Ther,2014;142(3):375-415.

4Joshi M,Kotha SR,Malireddy S,etal.Conundrum of pathogenesis of diabetic cardiomyopathy:role of vascular endothelial dysfunction,reactive oxygen species,and mitochondria〔J〕.Mol Cell Biochem,2014;386(1-2):233-49.

5Watanabe K,Thandavarayan RA,Harima M,etal.Role of differential signaling pathways and oxidative stress in diabetic cardiomyopathy〔J〕.Curr Cardiol Rev,2010;6(4):280-90.

6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):1498-501.