黃芪注射液對糖尿病心肌病大鼠左心室功能及血清GLP-1水平的影響*

江 紅 段濱紅 向朝峰 杜馥曼 王 丹 王旭萍

（黑龍江省醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150036）

黃芪注射液對糖尿病心肌病大鼠左心室功能及血清GLP-1水平的影響*

江 紅 段濱紅 向朝峰 杜馥曼 王 丹 王旭萍

（黑龍江省醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150036）

目的觀察黃芪注射液對糖尿病心肌病大鼠左心室功能及血清胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）水平的影響。方法 Wister大鼠隨機(jī)分為對照組和糖尿病組，將成模糖尿病大鼠隨機(jī)分為心肌功能正常組與心肌病組兩組，心肌病組給予阿霉素腹腔注射。采用超聲儀檢測大鼠左心室整體功能，采用左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）＜42%作為糖尿病大鼠心肌病模型造模成功的標(biāo)準(zhǔn)。將成模心肌病組大鼠隨機(jī)分為模型對照組與黃芪組，黃芪組每日將60 mg/mL黃芪注射液按200 mg/kg灌胃給藥。心肌功能正常組為對照組。觀察黃芪對大鼠左心室整體功能的影響及血清GLP-1水平。結(jié)果 與對照組相比，模型對照組及黃芪組LVEF、左室短軸縮短率（LVFS）、GLP-1水平明顯下降（P＜0.05）。與模型對照組相比，黃芪組LVEF、左室短軸縮短率（LVFS）、GLP-1水平明顯升高，比較有顯著差異（P＜0.05）。GLP-1水平與LVEF、LVFS呈正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為r=0.35，P＜0.05；r=0.26，P＜0.05）。結(jié)論 黃芪注射液可以改善2型糖尿病心肌病大鼠的心室功能及提高2型糖尿病心肌病大鼠血清GLP-1水平，GLP-1水平與LVEF、LVFS呈正相關(guān)。

糖尿病心肌病 黃芪注射液 胰高血糖素樣肽-1 心室功能

糖尿病患者并發(fā)心血管事件的危險(xiǎn)性增高，心血管并發(fā)癥也是糖尿病的主要致死原因［1］。糖尿病心肌病患者心肌存在彌漫性心肌壁內(nèi)小血管病變，毛細(xì)血管密度明顯減低，內(nèi)皮及內(nèi)皮下纖維增生、基膜增厚，已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注，關(guān)于其心肌功能障礙研究也成為了熱點(diǎn)［2］。因此需要治療糖尿病患者同時(shí)，減少心血管并發(fā)癥的發(fā)生，帶來更大的心血管益處。胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）及其類似物具有十分重要的心血管保護(hù)作用，具有增心肌葡萄糖攝取，改善內(nèi)皮功能，減少心肌梗死面積，抗炎癥及抗動(dòng)脈硬化，抑制血管內(nèi)皮心肌細(xì)胞凋亡等作用，但其在心血管疾病中的具體作用機(jī)制尚不明確。既往研究發(fā)現(xiàn)，黃芪活性成分可以有效防治2型糖尿病，黃芪可能會改善2型糖尿病患者的胰島素抵抗、增加胰島素敏感性、抗炎、抗氧化應(yīng)激，降低血脂，抑制β細(xì)胞凋亡，促進(jìn)胰島素的分泌等，具有潛在防治DM及其血管并發(fā)癥作用［3-5］。黃芪活性成分可以提高2型糖尿病大鼠的血清GLP-1水平［6］。黃芪是否可以改善2型糖尿病患者的左室收縮及舒張功能及內(nèi)源性GLP-1分泌產(chǎn)生影響，目前國內(nèi)外對此研究不多。本研究建立心肌缺血的2型糖尿病大鼠動(dòng)物模型，觀察黃芪注射液對大鼠左心室整體功能的影響及血清GLP-1水平，為臨床治療提供理論依據(jù)。現(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 試藥和動(dòng)物 大鼠常規(guī)飼料購自哈爾濱醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。鏈脲佐菌素注射液（STZ）購自Sigma公司。3周齡斷乳期雄性、健康清潔級大鼠40只，購自哈爾濱醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。黃芪注射液由石家莊神威藥業(yè)提供。GLP-1試劑盒為北京科美東雅生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品。血糖試紙（強(qiáng)生醫(yī)療器材有限公司），血清胰島素試劑盒（上海酶聯(lián)生物科技有限公司）。超聲檢測儀（德國西門子公司，型號ACUSONSC2000）。

1.2 模型制備 1）糖尿病大鼠動(dòng)物模型：3周齡斷乳期雄性、健康清潔級大鼠40只，體質(zhì)量55～70 g。飼養(yǎng)環(huán)境清潔，室溫（24±3）℃，每籠5只，自由攝食、飲水，每周測量1次體質(zhì)量。大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后，給予STZ 30 mg/kg一次性腹腔內(nèi)注射；1周后測血糖，空腹血糖（FBG）＞11.1 mmol/L，并出現(xiàn)多飲、多尿癥狀為糖尿病大鼠成模標(biāo)準(zhǔn)。2）心肌病的糖尿病大鼠模型：將成模糖尿病大鼠隨機(jī)分為心肌功能正常組與心肌病組兩組。隨機(jī)選取18只成模的糖尿病大鼠，給予阿霉素腹腔注射，2.5 mg/kg，3次/周，間隔2周，再用1周，共6次，總劑量15 mg/kg［7］，最后一次注射完成后，觀察4周。心肌功能正常組大鼠腹腔注射等量檸檬酸緩沖液。采用超聲儀檢測大鼠左心室整體功能，對照正常大鼠的左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF），采用LVEF＜42%作為糖尿病大鼠心肌病模型造模成功的標(biāo)準(zhǔn)［8］。

1.3 分組與給藥 將成模心肌病組大鼠隨機(jī)分為模型對照組與黃芪組兩組，黃芪組大鼠每天同一時(shí)間給予60 mg/mL黃芪注射液液灌胃，劑量200 mg/kg，每日1次，直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束，同時(shí)對照組和模型組每日灌喂0.9%氯化鈉注射液，劑量、頻率同黃芪組。心肌功能正常組為對照組。

1.4 標(biāo)本采集與檢測 1）一般情況。1周后，觀察各組大鼠飲食、尿量和毛發(fā)變化，測定各組大鼠空腹血糖及空腹胰島素水平，并做好記錄。2）檢測大鼠左心室整體功能。3.5%的水合氯醛100～200 mg/kg麻醉大鼠，待麻醉滿意后快速去毛暴露胸前區(qū)心臟所在部位皮膚，左側(cè)臥位固定，行經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查。檢查完畢后測量記錄各組超聲指標(biāo)：舒張期室間隔厚度（IVSd），心率（HR），舒張期左心室后壁厚度（LVPWd）、左心室舒張末內(nèi)徑（LVEDD）及左心室收縮末內(nèi)徑（LVESD）。每組數(shù)據(jù)均測量3個(gè)心動(dòng)周期求平均值，并按照Teichholtz公式計(jì)算左室短軸縮短率 （LVFS），LVEF：LVFS=（LVEDD-LVESD）×100%/LVEDD；LVEF=［7×LVEDD3/（2.4+LVEDD）-7×LVESD3/（2.4+LVESD）］×100%/［7× LVEDD3/（2.4+LVEDD）］。3）測定大鼠空腹血清GLP-1水平。超聲心動(dòng)圖檢查完畢后，從大鼠尾靜脈處抽取血液標(biāo)本，靜置2 h后3000 r/min離心10 min，-80℃冰箱保存。用酶聯(lián)免疫吸附（ELISA）法檢測血清中GLP-1水平，操作步驟參照試劑盒說明進(jìn)行。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件處理。兩組間比較采用t檢驗(yàn)。單因素相關(guān)性分析用Logistic回歸分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

見表1，表2。與對照組相比，模型對照組大鼠的FBG、血清胰島素水平（INS）明顯升高（P＜0.05）。如表1所示，給予黃芪干預(yù)后，黃芪組大鼠的FBG、INS水平明顯升高水平與模型對照組相當(dāng)（P＞0.05）。與對照組相比，模型對照組及黃芪組LVEF、LVFS、GLP-1水平明顯下降 （P＜0.05）。與模型對照組相比，黃芪組LVEF、LVFS、GLP-1水平明顯升高（P＜0.05）。GLP-1水平與LVEF、LVFS呈正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為r=0.35，P＜0.05；r=0.26，P＜0.05）。提示黃芪注射液可以改善2型糖尿病心肌病大鼠的心室功能及提高2型糖尿病心肌病大鼠血清GLP-1水平，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果為糖尿病的早期預(yù)防及治療提供理論據(jù)。

表1 各組血糖及胰島素水平比較（）

表1 各組血糖及胰島素水平比較（）

與對照組比較，△P ＜ 0.05。

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表2 各組心功能測量值及血清GLP-1濃度比較（）

表2 各組心功能測量值及血清GLP-1濃度比較（）

與對照組比較，*P ＜ 0.05；與模型對照組比較，△P ＜ 0.05。

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3 討 論

糖尿病心肌病是具有較高的發(fā)病率和死亡率的心肌疾病，為嚴(yán)重的糖尿病心血管并發(fā)癥。本病發(fā)病的早期主要表現(xiàn)為心肌功能障礙。在缺乏冠心病、高血壓等其他心血管疾病的前提下，糖尿病早期階段已經(jīng)出現(xiàn)心肌功能的損傷，這無論是對糖尿病患者的臨床觀察還是糖尿病動(dòng)物模型的研究中均得以證實(shí)［9-11］。Mandavia等也認(rèn)為糖尿病心肌病早期階段即可出現(xiàn)以室壁僵硬和心室舒張時(shí)間延長為特點(diǎn)的舒張功能紊亂［12-14］。

GLP-1對維持心肌正常的結(jié)構(gòu)與功能有著重要作用。Nikolaidis等給心予肌病犬模型，持續(xù)48 h靜滴GLP-1，發(fā)現(xiàn)GLP-1可以顯著增加心輸出量、顯著改善左室收縮與舒張功能［15］。Poornima等給心力衰竭的糖尿病大鼠注射GLP-1，3個(gè)月后大鼠的心臟收縮功能顯著提高，心肌細(xì)胞凋亡減少［16］。Sokos等在對糖尿病合并心力衰竭患者研究中發(fā)現(xiàn)，心力衰竭患者使用GLP-1治療5周后，12例患者的LVEF、心肌最大氧耗明顯增加［17］。Thrainsdottir等研究發(fā)現(xiàn)，2型糖尿病合并心力衰竭患者使用GLP-1治療，心臟舒縮功能均有改善［18］。但GLP-1價(jià)格昂貴，臨床中應(yīng)用受到限制，如果臨床中可以發(fā)現(xiàn)其他經(jīng)濟(jì)有效的，能夠促進(jìn)內(nèi)源性GLP-1分泌的物質(zhì)及可以改善糖尿病患者心臟功能的藥物，對臨床糖尿病患者治療有重大意義。

本研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，模型對照組及黃芪組LVEF、LVFS、GLP-1水平明顯下降，空腹血糖、血清胰島素水平明顯升高。與模型對照組相比，黃芪組LVEF、LVFS、GLP-1水平明顯升高。FBG、INS水平明顯升高水平與模型對照組組比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）GLP-1水平與LVEF、LVFS呈正相關(guān) （相關(guān)系數(shù)為r=0.35，P＜0.05；r=0.26，P＜0.05），提示黃芪注射液可以改善2型糖尿病心肌病大鼠的心室功能及提高2型糖尿病心肌病大鼠血清GLP-1水平。

因此，本研究提示黃芪注射液可以改善2型糖尿病心肌病大鼠的心肌功能及提高2型糖尿病心肌病大鼠血清GLP-1水平，減輕心肌細(xì)胞的損傷。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果為糖尿病心肌病的早期預(yù)防及治療提供理論依據(jù)。

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The Effect of Astragalus Injection on the Left Ventricular Function and Plasma Levels of Glp-1 in Rats with Type 2 Diabetic Cardiomyopathy

JIANG Hong，DUAN Binhong，XIANG Chaofeng，et al.

Heilongjiang Hospital，Heilongjiang，Harbin 150036，China.

Objective：To explore the effect of astragalus injection on the left ventricular function and plasma levels of Glp-1 in rats with type 2 diabetic cardiomyopathy.Methods：Wister rats were randomly divided into the control group and the diabetic group.The diabetic rats were randomly divided into 2 groups：the normal myocardial function group and the cardiomyopathy group.The cardiomyopathy group was given intraperitoneal injection of adriamycin.We used ultrasonic instrument to detect the left ventricular global function in rats and took EF＜42%as the success criteria on building the rats model with type 2 diabetic cardiomyopathy.The rats with type 2 diabetic cardiomyopathy were randomly divided into the model control group and the astragalus group.The astragalus group was infused with 60 mg/mL astragalus injection per day at dose of 200 mg/kg body mass.The normal myocardial function group was considered the control group.The effect of astragalus on the left ventricular function and plasma levels of Glp-1 in rats with type 2 diabetic cardiomyopathy was explored.Results：Compared with The control group，the LVEF，LVFS，glp-1 levels of the model control group and the astragalus group significantly decreased（P＜0.05）.Compared with the model control group，the LVEF，LVFS，glp-1 levels of astragalus group significantly elevated（P＜0.05）.Glp-1 levels and LVEF，LVFS were positively correlated（correlation coefficient of r=0.35，P＜0.05；r=0.26，P＜0.05）.Conclusion：Astragalus injection can improve the ventricular function and the serum levels of glp-1 of type 2 diabetic cardiomyopathy rats.Glp-1 levels and LVEF，LVFS are positively correlated.

Diabetic cardiomyopathy；Astragalus injection；Glucagon like peptide 1；Ventricular function

·研究報(bào)告·

黑龍江省衛(wèi)生廳課題（2014-132）

R285.5

A

1004-745X（2016）11-2052-04

10.3969/j.issn.1004-745X.2016.11.010

（2016-04-15）