胰高血糖素樣肽—1對(duì)糖尿病心肌病大鼠心臟保護(hù)研究

摘要：目的：探討胰高血糖素樣肽-1對(duì)糖尿病心肌病大鼠的心臟保護(hù)作用。方法：60只Wistar大鼠作為研究對(duì)象，隨機(jī)取20只作為正常對(duì)照組，常規(guī)飼養(yǎng)；另外40只隨機(jī)分為兩組，分別為模型組和胰高血糖素樣肽-1組，采用高脂高糖飲食合并鏈脲佐菌素（30 mg/kg）誘導(dǎo)的方法構(gòu)建糖尿病心肌病大鼠模型。第12周末經(jīng)右頸總動(dòng)脈左心室內(nèi)插管監(jiān)測(cè)各組大鼠LVSP、LVEDP、±dp/dtmax等血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，并收集每只大鼠的血液檢查血糖，摘取心臟測(cè)定左心室質(zhì)量指數(shù)，TUNEL法檢測(cè)心肌細(xì)胞凋亡指數(shù)。結(jié)果：與模型組比較，胰高血糖素樣肽-1能減小左心室質(zhì)量指數(shù)，保護(hù)心功能，減少心肌細(xì)胞凋亡指數(shù)。結(jié)論： 胰高血糖素樣肽-1具有保護(hù)糖尿病心肌病大鼠心臟作用，其機(jī)制可能與抑制心肌細(xì)胞凋亡有關(guān)。

關(guān)鍵詞：糖尿病心肌病；胰島血糖素樣肽-1；心肌細(xì)胞；凋亡

【中圖分類號(hào)】R587.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-8602（2014）06-0006-02

糖尿病是受到遺傳因素、免疫系統(tǒng)功能混亂或其他微生物感染而引起的一系列代謝紊亂綜合征。如果糖尿病沒有得到及時(shí)的治療，會(huì)給患者帶來諸多并發(fā)癥，導(dǎo)致腎、眼等部位功能衰竭，長(zhǎng)此以往，很難緩解病情。糖尿病性心肌病（diabetic cardiomyopathy）是指發(fā)生于糖尿病患者，不能用高血壓性心臟病，冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病、心臟瓣膜病及其他心臟病變來解釋的心肌疾病。糖尿病心肌病作為一種獨(dú)特的糖尿病并發(fā)癥已經(jīng)得到了世界的公認(rèn)，而糖尿病心肌病的早期并無明顯的臨床表現(xiàn)，隨著病情的進(jìn)展，患者逐漸出現(xiàn)心室功能收縮異常直至心力衰竭[1]。胰高血糖素樣肽-1是一種腸促胰島素，具有促進(jìn)胰島素分泌增加葡萄糖利用，降低血糖的作用。在當(dāng)前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，胰高血糖素樣肽-1被廣泛用于降糖和保護(hù)胰島功能等方面。在本次研究中，筆者建立糖尿病心肌病大鼠模型，利用胰高血糖素肽-1對(duì)大鼠進(jìn)行干預(yù)治療，根據(jù)分析結(jié)果，探究胰高血糖素肽-1對(duì)心臟的保護(hù)功能。

1 資料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

4周齡的Wistar大鼠由南華大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)部提供，體重平均為220±20g，大鼠均分籠飼養(yǎng)，采用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境進(jìn)行飼養(yǎng)，光照為12h，黑暗時(shí)長(zhǎng)為12h，自由進(jìn)食。

1.2 糖尿病心肌病大鼠的模型建立

60只Wistar大鼠作為研究對(duì)象，隨機(jī)取20只作為正常對(duì)照組，常規(guī)飼養(yǎng)；另外40只大鼠采用高糖高脂飼料飼養(yǎng)，1 個(gè)月后，腹腔注射鏈脲佐菌素30 mg/kg。注射72 h后尾靜脈采血測(cè)血糖，隔日1 次， 連續(xù)3 次， 以血糖> 16.7 mmol/L確定為糖尿病模型。隨機(jī)將糖尿病大鼠分為兩組，分別為模型組和胰高血糖素樣肽-1組。

1.3 給藥

將經(jīng) 1% BSA 的生理鹽水充分溶解、質(zhì)量濃度為2 mg/mL胰高血糖素樣肽-1 溶液，注入緩釋泵的膠囊中，然后將緩釋泵植入胰高血糖素樣肽-1組大鼠背部皮下，按30pmol/（kg·min？1）的劑量連續(xù)灌注7 d，對(duì)照組注射同等劑量的含1% BSA 的生理鹽水。

1.4 左心室功能指標(biāo)檢測(cè)

實(shí)驗(yàn)結(jié)束，經(jīng)右頸總動(dòng)脈左心室內(nèi)插管，連接PowerLab System分析系統(tǒng)（澳大利亞AD instruments 公司） ，使用血流動(dòng)力學(xué)分析軟件包監(jiān)測(cè)左心室收縮壓（ left ventricular systolic pressure，LVSP） 、左心室舒張末期壓（ left ventricular end-diastolic pressure，LVEDP） 、左心室等容收縮期壓力最大上升/下降速率（±dp/dt max）。

1.5 左心室質(zhì)量指數(shù)（ LVM I）的計(jì)算

將麻醉后大鼠稱體重， 然后開胸摘取心臟，冰生理鹽水沖洗， 濾紙吸干， 剪去心房及血管組織， 沿室間隔分離左心室， 包括室間隔， 用電子天平稱重。LVM I= 左心室質(zhì)量（ g） /體重（ g）×1 000

1.6 TUNEL法檢測(cè)心肌細(xì)胞凋亡

采用末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的缺口末端標(biāo)記法（TUNEL法）檢測(cè)心肌細(xì)胞凋亡，按試劑盒說明書操作。光鏡下凋亡的細(xì)胞核染成棕褐色，每張切片隨機(jī)選取5個(gè)高倍視野（×200）計(jì)數(shù)凋亡細(xì)胞數(shù)，計(jì)算細(xì)胞凋亡指數(shù)（AI），AI=凋亡細(xì)胞數(shù)/心肌細(xì)胞總數(shù)×100%。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

統(tǒng)計(jì)學(xué)方法以均數(shù)± 標(biāo)準(zhǔn)差（（用±s））表示，應(yīng)用 SPSS13.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，組間數(shù)據(jù)采用 單因素方差分析。

2 結(jié)果

2.1 對(duì)大鼠心功能的影響

如表 1 所示與正常對(duì)照組比較，模型組大鼠各項(xiàng)指標(biāo)均有所下降，LVSP降低、LVEDP升高、±dp/dt max降低，應(yīng)用胰高血糖素樣肽-1可以改善糖尿病大鼠的心臟功能損害。

2.2 對(duì)大鼠血糖、左心室質(zhì)量指數(shù)、心肌細(xì)胞凋亡指數(shù)的影響

如表2 所示與正常對(duì)照組比較，模型組血糖升高，左心室質(zhì)量指數(shù)和心肌細(xì)胞凋亡指數(shù)也增高（P< 0. 01）。應(yīng)用胰高血糖素樣肽-1 后，大鼠血糖降低，左心室質(zhì)量指數(shù)及心肌細(xì)胞凋亡指數(shù)均有所下降（P< 0. 05）

3 討論

心肌病是一種不明原因的心臟疾病，在臨床中通常認(rèn)為心肌病與病毒感染、自身免疫能力、遺傳、藥物中毒以及代謝等情況有關(guān)。隨著糖尿病病程的發(fā)展，引起心肌病的機(jī)率也很大，這種疾病并發(fā)癥多，頑固難治，給病人帶來極大的痛苦，嚴(yán)重影響人們的生活和工作。越來越多的發(fā)病機(jī)制被提出來，臨床中認(rèn)為可能與以下的機(jī)制有關(guān)：心肌細(xì)胞代謝紊亂、心肌細(xì)胞鈣轉(zhuǎn)運(yùn)缺陷、冠狀動(dòng)脈的微血管病變、心肌間質(zhì)纖維化等[2]。

胰高血糖素樣肽-1是近年來糖尿病研究領(lǐng)域的新熱點(diǎn)，它能從多條途徑改善糖代謝， 降低血糖， 同時(shí)還能降低體質(zhì)量，有望成為治療糖尿病（ 主要是2 型糖尿病） 的新途徑[3]。在本次研究中，我們采用高脂高糖飲食合并鏈脲佐菌素（30 mg/kg）誘導(dǎo)的方法成功構(gòu)建了糖尿病心肌病大鼠模型，采用胰高血糖素樣肽-1進(jìn)行治療，并在此基礎(chǔ)上研究高血糖素樣肽-1對(duì)糖尿病心肌病大鼠的治療效果。實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，糖尿病模型組與正常對(duì)照組比較，LVSP降低、LVEDP升高、±dp/dt max降低，左心室質(zhì)量指數(shù)升高，提示糖尿病能夠造成大鼠的左心室功能障礙。連續(xù)7 d 給予大鼠模型灌注胰高血糖素樣肽-1，發(fā)現(xiàn)治療組LVSP、±dp/dt max與模型組相比有明顯的提高， LVEDP明顯降低，顯著改善實(shí)驗(yàn)組大鼠的左心室障礙，增強(qiáng)心肌收縮力。

細(xì)胞凋亡是由于多細(xì)胞有機(jī)體控制發(fā)育，也是細(xì)胞衰老至自然死亡的主要方式之一。細(xì)胞凋亡在糖尿病心肌病的發(fā)展過程中起著重要作用，而細(xì)胞凋亡的發(fā)生又受許多細(xì)胞內(nèi)外因素的調(diào)節(jié)。在本次研究中，我們通過TUNEL法檢測(cè)心肌細(xì)胞凋亡，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用胰高血糖素樣肽-1能夠減輕糖尿病大鼠的心肌細(xì)胞凋亡，對(duì)心臟起到保護(hù)作用。

目前， 與胰高血糖素樣肽-1相關(guān)的新藥正在研發(fā)之中， 相信不久的將來， 它或?qū)⒊蔀橐环N治療糖尿病的新武器。但它本身存在著諸多的局限性，如給藥途徑、半衰期等，這些問題有待進(jìn)一步研究解決。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡海波. 氯沙坦對(duì)糖尿病心肌病患者的保護(hù)效應(yīng)[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與臨床，2010，7（23）：2575-2577.

[2] 趙凌云，田紹前，劉曉紅，等. 糖尿病心肌病的發(fā)病機(jī)制[J].中國(guó)糖尿病雜志，2013，21（6）：571-573.

[3] 馬義， 周天鴻. 胰高血糖素樣肽1 的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J].中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù)，2007，11（29）：5806-5809