1、 分剂量链脲佐菌素对糖尿病心肌病的病理学观察糖尿病(Diabetes Mellitus,DM) 是一种严重的,复杂的代谢性疾病,全球约 4%的人口催患该病。在发达国家己经达到流行病的比例回。中国糖尿病患者己高达 9240 万,而糖尿病前期的患者更是高达 1. 48 亿固。在人类,糖尿病与长期的心血管损伤相关,尤其是内皮功能障碍,纤维化和心肌病,增加了冠状动脉疾病、心脏衰竭、心肌梗死和死亡的风险团。化学试剂链脉佐菌素(streptozotocin,STZ)和四尿嚓咤能选择性地破坏胰腺日细胞,导致高血糖,是制备糖尿病并发症模型的重要工具。本研究利用 STZ 单次腹腔注射建立 1 型糖尿病性心肌病(
2、 Diabetic cardiomyopathy,DCM)大鼠模型,探讨 STZ与 DCM 病理变化的剂量依赖效应,为 DCM 的治疗提供模型依据。1 材料与试剂1. 1 实验动物和分组雄性 SD 大鼠 32 只,清洁级,由安徽医科大学实验动物中心提供,体重 220-270 g。实验前测每只大鼠的血糖值范围在 3. 0-5. 0 mmol / L。将 32 只大鼠随机等分为 4 组:采用单次腹腔注射 STZ 制备糖尿病模型,组 1 STZ 剂量为 50 mg/kg;组 2 剂量为 55 mg/kg;组 3 剂量为 60 mg / kg ;对照组腹腔注射柠檬酸三钠一柠檬酸缓冲液。1. 2 试剂和
3、仪器1. 2. 1 试剂及主要溶液的配置STZ(美国 Sigma 公司),一 20冻存;柠檬酸、柠檬酸三钠( 天津市津宏化工有限公司生产)。将 STZ 冰浴、避光溶解于 0. 1 mol /L 的柠檬酸三钠一柠檬酸缓冲液中,制成浓度为 10mg / mL 的 STZ 液。其中柠檬酸三钠一柠檬酸缓冲液是由 0. 1 mol 几柠檬酸三钠母液和 0. 1 mol 几柠檬酸母液按体积比 1 :1.32 混合后调整 pH 值 4. So1.2.2 仪器One Touch 稳豪型微量血糖仪及配套血糖试纸,美国强生公司;0. 22 um 针孔滤器,德国 Cor-ning 公司。1. 3 造模方法1. 3.
4、 1 给药途径和剂量造模前,禁食不禁水 12 h,称重。组 1、组 2、组 3 STZ 的注射剂量分别为 50 mg/kg,55 mg/kg 和 60 mg/kg。对照组按 55 mg/kg 注射柠檬酸缓冲液。STZ 液配置后注射时问限定在 30 min 内。为防止酮症酸中毒死亡,必要时注射短效胰岛素。1.3.2 糖尿病模型成功标准注射 STZ 后 72 h,尾静脉取血测空腹血糖和口服葡萄糖耐量试验(Oralglucose tolerance test OCTT)。以空腹血糖)11. 1mmol / L,且OCTT 服糖后 2h 血糖,16. 7 mmol / L 作为糖尿病大鼠成模标准。1.
5、 4 取材及标本处理造模 3 周后,10%水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠,取材检测。取左心室心肌组织和胰腺置 4%甲醛固定,梯度酒精脱水、二甲苯透明,石蜡包埋;连续切片,厚度为 5 N,m。1. 5 HE 染色对心脏和胰腺进行苏木素一伊红( hematoxylinosin staining, HE)染色,Olympus BX51 型生物显微镜 x 200 镜下观察摄片。1.6 Masson 染色心脏切片脱蜡至水后,放入 Bouin、液 37 0C 温箱内作用 2h,流水冲洗切片至黄色消失;asson 染色光镜下观察心肌细胞呈红色,胶原纤维呈绿色。对照组胶原纤维含量少,分布均匀,A;组 2 心肌内胶原
6、组织明显增多,排列紊乱,分布不均,C;组 1 胶原组织含量比对照组增多,排列比组 2 稍显规整,见图 3 B o Image Pro Plus 6. 0 图像分析系统心肌组织胶原面积 /总面积比值进行测定,结果表明,与对照组相比,组 2 大鼠心肌组织胶原相对含量明显增加(P 0. 05),3 讨论人类的糖尿病是一种全身代谢性疾病,逐渐进展引发各器官的损害并产生相应的并发症。DCM 是由糖尿病引起的特殊性心肌病,对糖尿病患者的生存质量及预后有很大影响。DCM 引起糖尿病患者广泛的心肌结构异常,如心室扩张、间质纤维化和心肌细胞肥大,并最终导致左心室肥大和舒张、收缩功能障碍。br /通过给 SD 大
7、鼠单次腹腔注射 STZ,迅速制备了糖尿病模型,经过 3 周,产生明显的心肌病变,心肌细胞肥大、排列紊乱,胶原组织明显增多,分布不均。其中,55 mg/kg 剂量组成模率高、病死率低、心肌病变明显,适合作为复制糖尿病心肌病模型的推荐剂量。STZ 为一种广谱抗菌素,具有抗菌、抗肿瘤的性能和致糖尿病的副作用,对实验动物的胰岛 B 细胞具有高度选择性。一次大剂量腹腔或静脉注射 STZ 可制备糖尿病模型。张春虹等研究发现,SD 大鼠一次性腹腔注射链脉佐菌素,3 周后可出现稳定的糖尿病心肌病状态。通过超声心动图观察活体心脏以及在离体心脏里,STZ 诱导的糖尿病大鼠心脏舒张功能不全和收缩功能不全都是逐渐进展的。离体心脏中,随着胶原纤维的沉积,心脏的舒张度相应下降圈。这些都符合人类糖尿病的病理变化以及功能改变。在实验中也发现,高剂量组死亡率较高。所以在进行创伤性操作过程中应注意规范无菌操作,如使用一次性注射器及针头、创伤处预防性给药、采用袖珍血糖仪并尾静脉针刺采血等,必要时给予红霉素软膏涂抹。每天监测血糖,及时发现血糖过高者,注射短效胰岛素,预防酮症酸中毒死亡。总之,使用 STZ 建立 1 型糖尿病心肌病的模型表明,该模型具有成模率高,稳定性好,操作简便。其对于研究糖尿病心脏损伤的机制以及可能的干预治疗都是一个重要的工具。