陳紅霞,曹 霞,盧 紅,汪 蕾
(1.湖北科技學院基礎醫(yī)學院,湖北 咸寧 437100;2.湖北中醫(yī)藥大學檢驗學院)
社會的進步和人們生活水平的提高使得糖尿病近年來在全球范圍內(nèi)流行;在我國,糖尿病病人的數(shù)量也在以驚人的速度急劇增多。糖尿病心肌損傷是糖尿病最常見和嚴重的并發(fā)癥之一,糖尿病心肌損傷發(fā)病機制較為復雜,研究顯示[1~3],高血糖在糖尿病心肌痛(DCM)的發(fā)病中起核心作用。由于DCM 目前沒有特異的治療方法,能同時兼顧改善血糖和抗氧化纖維化是我們的治療方向。我們擬采用黃芪多糖聯(lián)合二甲雙胍協(xié)同治療糖尿病大鼠,探討中西醫(yī)結(jié)合治療在DCM 中的作用,為臨床應用提供實驗和理論依據(jù)。
1.1 實驗動物 健康SD 大鼠50 只,體質(zhì)量180~250g(飼養(yǎng)合格證號SCXK 鄂2013-0017),由湖北中醫(yī)藥大學實驗動物中心提供,飼養(yǎng)條件為恒溫(25 ±2)℃,相對濕度52%~70%,飼養(yǎng)條件符合實驗動物環(huán)境設施要求。
1.2 主要藥物與試劑 APS(黃芪多糖,純度為70%,另有少量黃芪皂苷、氨基酸及黃酮等)購自西安沃森生物科技有限公司,由湖北中醫(yī)藥大學藥用植物鑒定教研室鑒定;二甲雙胍(上海信誼天平藥業(yè)有限公司,批號67101509);鏈脲佐菌素(美國SIGMA 公司);血糖試紙(強生中國醫(yī)療器材有限公司,編號3054915);胰島素放免試劑盒、IL-6 和AngⅡ檢測試劑盒(ELISA)購自武漢博士德生物工程有限公司。
1.3 實驗方法 將50 只SD 大鼠隨機分為正常對照組(10 只)和高脂組(40 只),對照組大鼠給予普通標準飼料喂養(yǎng),高糖高脂組予以高糖高脂飼料(在普通飼料的基礎上加入20%蔗糖和20%豬油)喂養(yǎng)。飼養(yǎng)4 周后,禁食12h,高糖組大鼠一次性腹腔注射小劑量鏈脲佐菌素(STZ)30mg/kg(用pH4.4 的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液溶解配制),72h 后測空腹血糖。糖尿病模型成功大鼠診斷標準為:連續(xù)2 次空腹血糖≥11.6mmol/L,未達成模標準者剔除。選取糖尿病模型成功大鼠32只隨機分為模型組、黃芪多糖治療組(黃芪多糖400mg/kg)、二甲雙胍治療組(二甲雙胍600 mg/kg)及聯(lián)合用藥組(黃芪多糖200 mg/kg +二甲雙胍300mg/kg),每組8 只;每日灌胃給藥一次,正常對照組和模型組給予生理鹽水灌胃。連續(xù)用藥8 周,實驗期間動物自由進水,未使用胰島素及其它降糖藥物。第12 周末各組大鼠禁食12h 后稱體重,經(jīng)尾靜脈取血測大鼠空腹血糖,由大鼠頸總動脈取血約4ml 分離血清后,采用放射免疫分析法,按說明書檢測各組大鼠血清胰島素水平。
1.4 血清中IL-6、Ang-Ⅱ水平的測定 實驗末,抽取腹主動脈血1.5~2.0ml,3000r/min 離心10min,分離血清,按照酶聯(lián)免疫分析法檢測IL-6、Ang-Ⅱ含量,具體方法按照試劑盒說明操作。
1.5 統(tǒng)計學分析 應用SPSS13.0 軟件進行統(tǒng)計學分析,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差()表示,多組樣本均數(shù)間比較采用方差分析,以P≤0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 各組大鼠一般情況 對最后被選取的42 只實驗大鼠觀察發(fā)現(xiàn),模型組大鼠在STZ 注射后1 周左右即出現(xiàn)典型的糖尿病癥狀,多飲、多食、多尿,越到實驗后期這些癥狀愈明顯,并出現(xiàn)消瘦、活動減少、反應遲鈍等癥狀;藥物干預治療組較模型組這些癥狀有明顯改善,體重下降也明顯較糖尿病組慢;整個實驗過程中,正常對照組大鼠精神良好,進食、攝水、尿量正常,行動自如,體質(zhì)量逐漸增加。
2.2 各組大鼠空腹血糖、體重變化 結(jié)果顯示糖尿病模型組空腹血糖明顯升高,體重下降明顯,與模型組比較,單獨用藥干預組血糖有顯著下降,而聯(lián)合用藥較單獨用藥血糖改善更明顯;聯(lián)合用藥較單獨用藥組體重增加也明顯(P <0.05),見表1。
表1 各組大鼠空腹血糖、體重變化()
表1 各組大鼠空腹血糖、體重變化()
與正常對照組比較,* P <0.01;與模型組比較,△P <0.05;與單獨用藥組比較,#P<0.05
2.3 各組大鼠血清胰島素、IL-6、Ang-Ⅱ水平變化 與對照組比較,模型組血清胰島素水平明顯下降,血中IL-6、Ang-Ⅱ水平明顯升高(P<0.01);黃芪多糖組和二甲雙胍組大鼠胰島素水平較模型組升高,IL-6、Ang-Ⅱ水平較模型組有輕度下降,聯(lián)合用藥組胰島素水平較單獨用藥組顯著升高,而IL-6、Ang-Ⅱ表達水平顯著下降。見表2。
表2 各組大鼠血清胰島素、IL-6、Ang-Ⅱ水平變化()
表2 各組大鼠血清胰島素、IL-6、Ang-Ⅱ水平變化()
與正常對照組比較* P <0.01;與模型組比較,△P <0.05;與單獨用藥組比較,#P<0.05
糖尿病心肌病(DCM)是獨立于高血壓性心臟病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、心臟瓣膜病及其他心臟病變的一種特異性心肌病,其發(fā)病機制復雜,病理改變主要為心臟微血管和自主神經(jīng)病變、心肌細胞物質(zhì)和能量代謝紊亂、神經(jīng)內(nèi)分泌改變等,及由此引發(fā)的心肌細胞凋亡、心肌廣泛灶性壞死,DCM 晚期患者甚至出現(xiàn)明顯的心律失常和心力衰竭,重癥患者可出現(xiàn)猝死。有研究表明[4],在DCM 的發(fā)生過程中,高血糖引起的氧自由基生成增多、基質(zhì)金屬蛋白酶的激活、心肌纖維化起關鍵作用。長時間持續(xù)的高血糖影響心肌細胞線粒體利用氧的能力,加速了心肌細胞的凋亡,同時高血糖產(chǎn)生大量中晚期糖基化終末產(chǎn)物(advanced giycosyiation end products,AGEs),AGEs 與其特異性受體結(jié)合,炎癥因子如腫瘤壞死因子α 和血管活性物質(zhì)生成增加,導致心肌炎癥性損傷和心肌細胞凋亡[5]。
隨著對DCM 發(fā)生機制研究的深入,心臟RAS系統(tǒng)被激活在DCM 發(fā)病中的作用越來越受到重視。過多生成的Ang-Ⅱ通過與心肌成纖維細胞表面AT1 受體結(jié)合,引起心肌成纖維細胞增生及膠原代謝改變,RAS 系統(tǒng)激活生成的Ang-Ⅱ還促進血管內(nèi)皮細胞產(chǎn)生大量內(nèi)皮素,血管平滑肌增生和血管收縮加速了心肌損害。實驗研究還證實[6,7],TGF-β1 合成增加的主要因素是Ang-Ⅱ的刺激,心肌局部TGF-β1 的合成增加可能與局部Ang-Ⅱ的活性增加有關。本實驗中,糖尿病組大鼠血糖顯著升高,血漿胰島素水平明顯下降,聯(lián)合用藥組血糖降低顯著,胰島素水平明顯升高,效果優(yōu)于單獨用藥,說明黃芪多糖和二甲雙胍聯(lián)合應用能更好的降血糖,保護胰島β 細胞的功能;糖尿病組大鼠血漿IL-6、Ang-Ⅱ水平顯著升高(P <0.01),聯(lián)合用藥組血中IL-6、Ang-Ⅱ表達顯著下降,效果優(yōu)于單獨用藥組,說明黃芪多糖和二甲雙胍聯(lián)合應用能更好的抗心肌炎癥損傷和抑制心臟RAS 系統(tǒng)活性,有效的抑制了心肌間質(zhì)纖維化。
我們的實驗證實,黃芪多糖聯(lián)合二甲雙胍能很好的改善糖尿病大鼠多飲、多食、多尿,體重下降等臨床癥狀,在抗心肌炎癥損傷和抑制心肌纖維化方面效果優(yōu)于單獨用藥,其機制可能在于降低血糖,調(diào)節(jié)胰島β 細胞的功能,增加血中胰島素水平,減少糖尿病心肌炎癥因子IL-6 釋放,調(diào)節(jié)機體抗氧化應激的水平,抑制心臟RAS 系統(tǒng)活性,從而減輕心肌纖維化水平,保護心肌。二甲雙胍是臨床常用的抗糖尿病西藥,臨床應用副作用也較多。本試驗中,聯(lián)合用藥減少了二甲雙胍的劑量,降低了二甲雙胍可能帶來的副作用,為臨床中藥聯(lián)合西藥抗糖尿病損傷帶來了新的希望。
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