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背景:糖尿病增加缺血性心血管疾病的发病率和死亡率,糖尿病患者一旦出现急性心肌梗塞(Myocardial infarction, MI)则死亡率极高。目前,缺血预处理和后处理被认为可以减轻非糖尿病人的缺血再灌注损伤,但是其保护作用在糖尿病状态下被抑制。因此,探索糖尿病心肌缺血再灌注条件下,心肌细胞的改变以及寻找有利的治疗措施值得特别的关注。参附注射液是根据传统医药的经典配方研制而成的中成药注射剂,其中以人参皂苷Rb1含量最多,被认为是其主要的活性成分。前期研究表明,参附注射液的主要成分、人参皂苷Rb1可以减轻体外循环病人心肌缺血再灌注损伤并促进术后心功能的恢复。人参皂苷Rb1的心肌保护机制仍需要阐明,此外人参皂苷Rb1能否在糖尿病状态下发挥心肌保护作用,还需要进一步研究。第一部分目的:探讨糖尿病状态是否加重大鼠心肌缺血再灌注损伤,人参皂苷Rb1是否对糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤有保护作用。方法:雄性SD大鼠采用腹腔注射链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)诱导建立糖尿病模型,记录大鼠的体重及血糖变化。8周后,糖尿病大鼠和非糖尿病大鼠被分为4组:(ⅰ)糖尿病组,(ⅱ)糖尿病以人参皂苷Rb1 10mg/kg治疗组,(ⅲ)糖尿病以人参皂苷Rb1 40mg/kg治疗组,(ⅳ)非糖尿病组。各组大鼠实行开胸手术,通过结扎左冠状动脉前降支,建立在体心肌缺血再灌注损伤模型,缺血时间为30min,再灌注时间为2h。人参皂苷Rb1治疗组分别在缺血前10min经静脉给予人参皂苷Rb110mg/kg或40mg/kg。复灌结束后,检测各组大鼠血清CK和LDH、心肌梗死面积和超微结构的变化。结果:8周后糖尿病组大鼠的血糖较非糖尿病组明显升高,体重则明显下降。与缺血前相比,心肌缺血再灌注导致血清CK和LDH释放增多。与非糖尿病大鼠相比,8周的糖尿病明显加重了大鼠心肌缺血再灌注损伤,表现在血清CK和LDH释放增多(P<0.05)、心肌梗死面积增加(P<0.05)、心肌超微结构的破坏增加。人参皂苷Rb1可以减少心肌酶释放、心肌梗死面积和心肌细胞的超微结构损伤,其中以40mg/kg的剂量保护作用最强。结论:糖尿病状态下,大鼠的心肌缺血再灌注损伤明显加重。人参皂苷Rb1 40mg/kg可以减轻糖尿病心肌缺血再灌注损伤,对糖尿病心肌具有保护作用。第二部分目的:探讨PI3K/Akt信号通路及其效应分子在人参皂苷Rb1减轻糖尿病心肌缺血再灌注损伤中的调控作用。方法:STZ诱导建立糖尿病大鼠模型。8周后,STZ诱导的糖尿病大鼠被随机分为4组:sham组、缺血再灌注组、人参皂苷Rb1治疗组、人参皂苷Rb1和wortmannin(PI3K抑制剂)治疗组。人参皂苷Rb1 40mg/kg或wortmannin 15μg/kg分别在心肌缺血前10min和20min前经静脉注射。药物预处理后,除sham组外各组大鼠均结扎左冠状动脉前降支接受30min缺血和2h再灌注。2h再灌注结束后,测量心肌酶、心肌梗死面积和心肌细胞凋亡,同时Western Blot检测Akt、eNOS、Bcl-2和caspase-3的表达。结果:与sham组比较,缺血再灌注明显增加了心肌酶的释放、心肌细胞的凋亡和心肌梗死面积,同时糖尿病大鼠的Bcl-2表达减少、激活的caspase-3表达增多。人参皂苷Rb1预处理后,糖尿病大鼠心肌酶的释放、心肌细胞的凋亡和心肌梗死面积明显减少;p-Akt, p-eNOS和Bcl-2蛋白表达增加;caspase-3的激活减少。Wortmannin可以明显抑制人参皂苷Rb1诱导的上述保护作用。结论:人参皂苷Rb1通过激活PI3K/Akt信号通路,活化其下游的eNOS和抗凋亡效应分子来减轻心肌梗死和心肌细胞的凋亡,发挥对糖尿病心肌缺血再灌注损伤的保护作用。