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糖尿病是危害人类健康的最常见的慢性疾病之一,心血管并发症是糖尿病主要的死亡原因之一,其中糖尿病心肌病变与糖尿病患者心力衰竭的高发生率和高死亡率密切相关。探讨其发病机制进而采取有效治疗具有重要的理论价值和实际意义。 糖尿病心肌病变的发生是多种因素共同作用的结果,包括物质代谢紊乱、微循环障碍、氧化自由基损伤、自主神经病变、生长因子和神经内分泌因子等。近年来研究证实,心脏局部血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)的激活在糖尿病心肌病变的发生和发展中具有重要作用。研究还发现,心脏局部AngⅡ不仅可由经典的血管紧张素转换酶(ACE)途径生成,还可由旁路途径-胃促胰酶(chymase)途径生成。chymase是一种糜蛋白酶样丝氨酸蛋白酶,仓鼠和人体内chymase具有裂解血管紧张素Ⅰ(AngⅠ)生成AngⅡ的活性。在多种心脏疾病状态下,chymase均处于活化状态。此外,糖尿病肾病时肾脏局部chymase也处于激活状态。因此设想chymase可能参与糖尿病心肌病变的发生。 血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)和AngⅡ AT1受体拮抗剂(ARB)是两类不同的抗肾素-血管紧张素系统(RAS)药物,二者作用的位点不同。许多大型临床研究均证实了ACEI和ARB对多种心脏疾病的治疗作用。本课题观察糖尿病心肌病变仓鼠心肌局部chymase和ACE基因的表达和活性的变化,观察ACEI和ARB对糖尿病心肌病变的治疗效果及对心肌chymase和ACE表达和活性的影响,进而探讨chymase在糖尿病心肌病变发生中的作用、探讨ACEI和ARB对糖尿病心肌病变治疗的可能机制,为临床上选择药物及开发新药提供理论基础。第一部分 糖尿病仓鼠模型的建立及糖尿病心肌病变目的:应用链脲佐菌素(STZ)建立糖尿病心肌病变仓鼠模型,为研究chymase在糖尿病心肌病变中的作用奠定基础。方法:1. 腹腔注射STZ建立糖尿病仓鼠模型,以正常仓鼠作为对照,每2周测体重、血糖一次,实验持续10周。 2. 颈动脉插管检测心率和血压。 3. 测定胰岛素、C肽、血脂(甘油三酯TG、总胆固醇CHO、低密度脂蛋<WP=5>白LDL、高密度脂蛋白HDL)、心肌酶谱(天冬氨酸氨基转移酶AST、肌酸磷酸激酶CPK及其同工酶CMB、乳酸脱氢酶LDH)、糖化血清蛋白(GSP)。 4. 心肌组织行HE染色、Van-Gieson(V-G)染色及电镜检查。结果:1. 与正常(NC)组仓鼠相比,糖尿病(DM)组仓鼠体重进行性下降,至实验结束时,显著低于NC组(P(0.001);DM组仓鼠心脏重量显著低于NC组,P(0.001,心重/体重比值在两组间无显著差异。 2. 整个实验过程中DM组仓鼠血糖均显著高于NC组(P(0.001);血清胰岛素和C肽水平显著低于NC组(P(0.01,P(0.05)。 3. DM组仓鼠TG、CHO和LDL水平均高于NC组(P(0.01,P(0.05,P(0.01), HDL水平在两组间无显著性差异。 4. DM组仓鼠血清AST、CPK及CMB均高于NC组,P(0.01;LDH在两组间差异无统计学意义。 5. 与NC组相比,DM组仓鼠心率(HR)显著下降(P(0.01);收缩压(SBP)、舒张压(DBP)及平均动脉压(MBP)水平均显著低于NC组(P(0.01,P(0.05,P(0.05)。6. DM组仓鼠心肌可见局灶性炎症细胞浸润,间质见散在分布的淡伊红染色的胶原纤维;V-G染色示,DM组仓鼠心肌胶原含量显著高于NC组,P(0.001;电镜示DM组仓鼠心肌间质大量胶原原纤维分布。结论:腹腔注射STZ可成功诱导糖尿病仓鼠动物模型,病程10周时表现为糖代谢和脂代谢紊乱,心肌酶谱升高及心肌组织形态学改变,与人类糖尿病心肌病变表现相似,是研究chymase与糖尿病心肌病变关系较为理想的动物模型。第二部分 胃促胰酶在糖尿病心肌病变发生中的作用目的:观察糖尿病心肌病变时心肌chymase/ACE-AngⅡ的变化,探讨心肌chymase与糖尿病心肌病变的关系。方法:1. 实验分组及动物处理同第一部分。 2. 免疫组织化学法检测心肌Ⅰ、Ⅲ型胶原。 3. 明胶酶谱法检测心肌基质金属蛋白酶(MMPs)活性。 4. 放免法测定血浆和心肌组织内AngⅡ含量。 5. 荧光定量PCR法检测心肌chymase和ACE mRNA表达;放免法检测chymase和ACE活性。结果:1. DM组仓鼠心肌内Ⅰ、Ⅲ型胶原表达量明显高于NC组仓鼠(P(0.001, <WP=6>P(0.01),且Ⅰ/Ⅲ型胶原比值也显著增加(P(0.01)。 2. DM组仓鼠心肌MMP-2活性显著高于NC组(P(0.001),MMP-9活性在两组间无显著性差异。 3. 病程10周DM组仓鼠血浆、心肌AngⅡ水平均高于NC组,P(0.001。 4. 与NC组比,DM仓鼠心肌chymase基因表达显著升高,P(0.01;心肌ACE基因表达在两组间差异无显著性,P(0.05。 5. DM组仓鼠心肌chymase活性为NC组1.61倍(P(0.01),ACE活性为NC组1.31倍(P(0.05)。结论:1. 糖尿病心肌病变心肌胶原的沉积是胶原合成异常与降解紊乱共同作用的结果。 2. chymase可能通过催化AngⅡ生成、促进炎症反应、活化MMPs,参与糖尿病心肌病变的发生。第三部分 ACEI和ARB对糖尿病心肌病变治疗机制的探讨目的:观察ACEI(福辛普利)和ARB(依贝沙坦)对糖尿病仓鼠心肌chymase/ ACE-AngⅡ、对心肌胶原代谢、对丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)途径的影响,进一步明确chymase在糖尿病心肌病变发生中的作用,同时探讨ACEI和ARB对糖尿病心肌病变的治疗价值及可能机制。方法:1. 实验分组:正常对照