糖尿病心肌病是临床上较为常见的疾病, 其主要发于糖尿病患者, 但发病机制与高血压性心脏病、动脉粥样硬化性心脏病无关, 但对患者的生存质量造成严重威胁[1]。 为探讨糖尿病心肌病的相关影响因素, 该研究选取45 只注射链脲菌素的成年雄性大鼠为研究对象, 对GLP-1 类似物对糖尿病心肌病大鼠心脏组织PPAR-α、ET-1 表达的影响进行评价, 具体如下。
1资料与方法
1.1一般资料
该次研究采用艾美捷科技有限公司生产的胰高血糖素样肽-1 受体激动剂-重组醋酸艾塞那肽 (Exendin-4) 为主要注射试剂; 无锡亚肽生物科技有限公司生产的激动剂增加脂肪酸氧化改善高脂诱导的胰岛素抵抗 (PPAR-α) 、内皮素 (ET-1) 试剂为主要测试试剂。
1.2 方法
1.2.1建立动物模型选取45只成年雄性大鼠为研究对象, 大鼠的体重为130~210 g, 平均体重为 (178.65±2.36) g。所有大鼠均给予富含糖分及脂肪食物喂养, 喂养1个月后, 给予其注射40 mg/kg的链脲菌素, 定期对大鼠的血糖变化情况进行观察和密切监测。当大鼠的血糖值超过16.8 mmol/L时, 则可以大鼠为主要研究对象建立糖尿病研究模型。将喂养1个月的大鼠随机分为3组, 分别为小剂量治疗组、大剂量治疗组和糖尿病心肌病组, 每组15只。小剂量治疗组给予4μg/kg的胰高血糖素样肽-1受体激动剂 (Exendin-4) 注射治疗, 大剂量治疗组给予204μg/kg的Exendin-4注射治疗, 糖尿病心肌病组给予等量的磷酸缓冲盐溶液 (PBS缓冲液) 进行皮下注射。治疗2个月后, 将所有大鼠处死, 将其心脏取出, 并对其心室肌组织进行病理学检测, 同时使用苏木精—伊红染色法 (HE染色法) 进行化学染色。
1.2.2苏木精—伊红染色法 (HE染色法) 首先, 将心脏组织切成片状, 心肌组织的厚度约为3μm, 将其放置在温度为60℃以上的电热箱中进行加温烘烤;其次, 使用常规脱蜡水对切片组织进行脱蜡、脱水处理, 进而使用苏木精进行染色, 染色时间持续约5 min左右, 最长不得超过5 min, 并使用自来水冲洗。再次, 使用盐酸酒精进行2 s的分化, 使用氨水进行反蓝处理, 时间为2 s, 使用伊红进行染色, 上色时间为2 min左右。最后, 使用高浓度的酒精进行脱水处理, 并使用中性树胶将切片封存保留。
1.3 统计方法
该组研究中全部数据都选择SPSS17.0 统计软件对数据进行统计, 计量资料利用 (±s) 表示, 采用t检验, 计数资料用%表示, 选择 χ2检验, P<0.05, 差异有统计学意义。
2 结果
2.1 3 组大鼠的心脏形态结果对比
小剂量治疗组的心脏形态结果显示: 心肌组织排列较为整齐, 心肌细胞内出现较为清晰的纹路;大剂量治疗组的心脏形态与小剂量治疗组的结果基本相同, 但大剂量组的心肌染色情况改变的更为显著。
2.2 3 组大鼠的治疗后的血糖、血脂变化情况比较
小剂量治疗组和大剂量治疗组的心肌纤维化、血脂、血糖改善情况均优于糖尿病心肌病组, 经对比, 组间有显著差异, 且差异有统计学意义 (P<0.05) ;大剂量治疗组的心肌纤维化、血脂、血糖改善情况均明显优于小剂量治疗组, 经对比, 组间差异有统计学意义 (P<0.05) 。
2.3 3 组大鼠治疗后的PPAR-α、ET-1 表达情况对比
小剂量治疗组和大剂量治疗组的PPAR-α、ET-1阳性表达情况均优于糖尿病心肌病组, 经对比分析, 组间差异有统计学意义 (P<0.05) ;大剂量治疗组的PPAR-α、ET-1 阳性表达情况均明显优于小剂量治疗组, 经对比分析, 组间差异有统计学意义 (P<0.05) , 见表1。
3 讨论
糖尿病心肌病的主要发病人群为糖尿病患者, 临床上对其发病原因进行总结, 大致分为五方面的原因, 其一是糖尿病患者的收缩蛋白糖基化介导, 导致心肌细胞出现代谢功能性紊乱; 其二是心肌细胞外的葡萄糖水平发生变化对细胞内的钙离子浓度产生一定影响, 但心肌舒张力提高时, 心脏的顺应能力则不断下降, 心肌细胞钙在运转的过程中出现功能性障碍;其三是糖尿病患者的心肌组织有别于健康人, 糖尿病患者存在冠状动脉微血管病变, 继而出现弥漫性的壁内血管性病变;其四为心肌间质发生纤维化, 导致此种现象的原因为糖尿病患者的病情持续时间较长, 长期患病导致糖基化的胶原存在堆积和沉淀的现象, 从而出现组织纤维化;其五是心脏自主神经性病变, 据相关研究报道, 约有80%以上的糖尿病患者均出现心脏自主神经性病变, 可见此种发病原因不容小觑。 通过对相关文献和医学报道的研究[2,3], 发现糖尿病心肌病的发病机制为以代谢功能紊乱为基础上, 在此基础上发生的心肌坏死, 从而导致患者的心肌功能出现亚健康。 最终将会导致患者出现心率衰竭、心源性休克等症状, 严重情况下, 甚至会导致患者发生猝死, 严重威胁患者的生命健康。
糖尿病心肌病不仅是一种特异性心肌病, 同时也是糖尿病患者的主要心脏并发症。 随着临床医学的不断发展, 医学上对心肌纤维化的研究也在不断深入。 相关医学研究结果显示[4,5], 糖尿病心肌病的主要特征表现之一就是心肌纤维化和胶原检质沉积, 其中, 导致心肌纤维化的主要因素之一是ET。ET的位置不局限与血管内皮中, 更是在细胞和多种组织中有较为广泛的分布, 作为调节心血管功能的重要分子, ET可对稳定基础血管张力和心血管系统起到极其重要的影响作用。 此外, 还有研究和医学文献对PPAR-α 进行相关报道[6,7,8], 从报道中可以总结出PPAR-α 为激活因子, 同时借助调控转录因子完成对ET-1 诱导作用的主要心肌反应。
胰高血糖素样肽-1 (GLP-1) 作为脑肠肽的一种, 其主要分布在回肠内进行细胞分泌, 在现阶段临床上广泛用于2 型糖尿病的靶向治疗。 通过对大鼠皮下注射GLP-1 可使其有饱胀感, 且可减少日常的饮食量。 此外, GLP-1 的主要受体刺激物为Exendin-4, Exendin-4从某种意义上来看, 是动物分泌出的GLP-1 类似物, 广泛存在于动物的唾液中。 随着临床医学对GLP-1 研究的不断深入, 发现GLP-1 在心血管疾病的临床治疗上具有特殊的作用可对心血管形成一定的保护作用, 并促使血管内皮功能得到有效改善, 并在此基础上, 对血脂、血压等基本指标进行改善, 最终改善患者的心肌功能和心肌缺血等疾病情况, 提升患者的生存质量。
该研究以成年的雄性大鼠为研究对象, 分别给予不同剂量的Exendin-4 进行治疗, 当所给药物相同时, 则给药剂量越大的研究对象所表现出的PPAR-α 阳性率则越高且ET-1 越低, 反之, 给药剂量小的大鼠, 其PPAR-α 阳性率较低, 且ET-1 较高。 而针对使用同等剂量的磷酸缓冲盐溶液进行皮下注射治疗的大鼠, 其血脂水平、血压水平以及PPAR-α、ET-1 表达情况等各方面均较Exendin-4 治疗组差, 可见Exendin-4 在糖尿病心肌病的临床治疗中仍占据极其重要的作用, 可清晰表达GLP-1 类似物对PPAR-α、ET-1 等情况的影响性作用, 促进心肌纤维化。 此外, 还有研究称[9,10], PPAR-α、ET-1 的表达情况与GLP-1 类似物间存在一定的依赖性和内在联系性, 具有改善糖尿病心肌病纤维化的作用。
该研究结果显示, 小剂量治疗组和大剂量治疗组大鼠的心肌纤维化、血脂、血糖改善情况均优于糖尿病心肌病组, 且PPAR-α 增加、ET-1 降低, 经对比, 3 组组间差异有统计学意义 (P<0.05) ;大剂量治疗组大鼠的心肌纤维化水平、血脂、血糖改善情况及PPAR-α、ET-1表达情况均明显优于小剂量治疗组, 经对比, 3 组组间差异有统计学意义 (P<0.05) 。该研究结果与相关研究结果相符[11,12], 从研究结果中可见看出, 给予治疗将会导致心肌纤维化、血脂和血糖发生变化。 此外, 相对于小剂量用药治疗而言, 增加治疗剂量将会使心肌纤维化、血脂和血糖水平逐渐恢复正常值, 且提升PPAR-α 水平, 降低ET-1 水平, 为临床医学发展提供更多的借鉴, 并为糖尿病心肌病的临床治疗提供更多的治疗依据。
综上所述, GLP-1 类似物对糖尿病心肌病大鼠心脏组织PPAR-α、ET-1 表达具有一定的影响性作用, 且用药剂量越大, 大鼠的心脏组织产生的变化则越大, 在用药剂量的选择上具有一定的依赖性。 但现阶段临床上关于GLP-1 类似物对糖尿病心肌病大鼠心脏组织PPAR-α、ET-1 表达的研究仍存在缺陷, 其发病机制尚不明确, 因此, 仍需要进行深入的临床科学实验进行研究, 为糖尿病心肌病的临床治疗提供更多的治疗方案。
摘要：目的 探析GLP-1类似物对糖尿病心肌病大鼠心脏组织PPAR-α、ET-1表达的影响。方法 选取45只注射链脲菌素的成年雄性大鼠为研究对象, 将其随机分为小剂量治疗组、大剂量治疗组和糖尿病心肌病组, 每组15只。回顾性分析GLP-1类似物对糖尿病心肌病大鼠心脏组织PPAR-α、ET-1表达的影响。结果 小剂量治疗组和大剂量治疗组的心肌纤维化、血脂、血糖改善情况均优于糖尿病心肌病组, 且PPAR-α增加、ET-1降低 (P<0.05) ;大剂量治疗组的心脏组织情况及PPAR-α、ET-1表达情况均明显优于小剂量治疗组 (P<0.05) 。结论 GLP-1类似物对糖尿病心肌病大鼠心脏组织PPAR-α、ET-1表达具有一定的影响性作用, 且用药剂量越大, 大鼠的心脏组织产生的变化则越大, 在用药剂量的选择上具有一定的依赖性。
关键词：GLP-1类似物,糖尿病,PPAR-α、ET-1表达
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