目的本实验采用自发性高血糖(otsuka long-evans tokushima fatty,OLETF)大鼠高脂喂养的方法制作代谢综合征大鼠模型,在该模型的基础上结扎大鼠冠状动脉分支左前降支制作代谢综合征合并心肌梗死大鼠模型。本实验旨在:1、建立一种更具稳定性、更易复制且更接近临床实际情况的代谢综合征合并心肌梗死大鼠模型;2、从氧化应激角度研究代谢综合征合并心肌梗死对心肌损伤的影响并探讨硫氧还蛋白及硫氧还蛋白相互作用蛋白在心肌损伤过程中可能发挥的作用。方法4周龄SPF级雄性OLETF大鼠18只,同品系、同周龄、同性别对照组LETO(long-evans tokushima otsuka,LETO)大鼠18只,实验动物总共36只,体重在170-185g之间,均购于日本大冢制药株式会社德岛研究所(日本SLC公司),于中国医学科学院放射医学研究所屏障环境内饲养。标准饲料适应性饲养2周后分组,即对照(N)组LETO大鼠饲继续标准饲料喂养,代谢综合征(MS)组OLETF大鼠改为高脂饲料喂养。每周于大鼠空腹(禁食12h后)行口服葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance test,OGTT);每周测收缩压和舒张压;每两周称一次体重;每两周取内眦静脉血,测血清总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)水平,判断造模是否成功。待MS模型建立后,采用随机数字法将MS组和N组各分为两组,即:MS大鼠假手术组(MS组,n=9)、MS大鼠心肌梗死组(MS-MI组,n=9);对照大鼠假手术组(Sham组,n=9)、对照大鼠心肌梗死组(MI组,n=9);分组后采用结扎心脏左前降支近端的方法制作心肌梗死模型。考虑到MS大鼠成模率及建立心梗模型时的死亡率,另备同批次同周龄OLETF、LETO大鼠各9只同条件喂养,必要时补足每组大鼠数量以减少误差。超声心动图评价大鼠心脏功能,苏木素-伊红(hematoxylin eosin,HE)染色光镜下观察心肌形态,结合炎症评分对其炎症反应进行半定量评估,透射电镜下观察心肌超微结构变化。分光光度法测定心肌组织谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、髓过氧化物酶(MPO)、丙二醛(MDA)水平;荧光法检测NADPH氧化酶(NOX)含量;Western blot和RT-PCR法分别检测心梗交界区心肌组织的硫氧还蛋白(thioredoxin,TRX)和硫氧还蛋白相互作用蛋白(thioredoxin interacting protein,TXNIP)蛋白及mRNA表达。使用SPSS17.0和Graphpad Prism6.0软件完成统计、分析数据并作图。结果1、MS组和N组比较:24周龄MS组大鼠OGTT试验结果显示MS组大鼠各时间点血糖值及胰岛素水平均高于N组(P<0.05);MS组大鼠TC、TG明显高于N组(P<0.05);MS组大鼠收缩压、舒张压与N组相比显著升高(P<0.05)。2、MI大鼠模型左室功能超声心动图评价:MI组及MS-MI组大鼠左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心室收缩末期内径(LVESD)较Sham组及MS组显著增加(P<0.05),左心室短轴缩短率(LVFS)、左心室射血分数(LVEF)比Sham组及MS组均显著下降(P<0.05);MS-MI组与MI组比较结果显示LVEDD、LVESD增加更明显(P<0.05);LVFS、LVEF下降更显著(P<0.05)。3、大体标本、HE染色及炎症半定量评估:(1)观察大体标本显示Sham组及MS组外观无明显差异,MI组及MS-MI组心肌梗死区域颜色苍白。(2)光镜和电镜下Sham组无明显变化,MS组出现轻微损伤,MI组及MS-MI组心肌细胞损伤明显;炎症评分显示,Sham组及MS组评分差异不明显;MI组及MS-MI组评分较Sham组及MS显著升高(P<0.05),且MS-MI组评分高于MI组(P<0.05)。4、心肌组织氧化应激指标:MI组及MS-MI组抗氧化应激指标GSH、T-AOC、SOD水平较Sham组及MS组显著下降(P<0.05),氧化应激指标MPO、NOX及MDA含量较Sham组及MS组显著升高(P<0.05)。MS-MI组GSH、T-AOC、SOD水平显著低于MI组(P<0.05),而MPO、NOX及MDA含量较MI组显著升高(P<0.05)。5、心肌组织RX、TXNIP蛋白和mRNA表达:(1)Western blot结果:MI组及MS-MI组TRX蛋白表达低于Sham组及MS组,TXNIP蛋白表达高于Sham组及MS组(均P<0.05);MS-MI组与MI组相比TRX蛋白表达更低,TXNIP蛋白表达更高(均P<0.05)。(2)RT-PCR结果:与Sham组及MS组相比,MI组及MS-MI组TRX mRNA表达降低,TXNIP mRNA增加(均P<0.05);MS-MI组较MI组TRX mRNA表达更低,TXNIP mRNA表达更高(均P<0.05)。结论1、通过高脂喂养的方法成功建立了OLETF大鼠代谢综合征动物模型,模型大鼠血糖、胰岛素水平、血清TC、TG及血压显著升高。2、采用结扎MS模型大鼠心脏左前降支的方法成功建立了MS合并MI动物模型,模型大鼠左心功能明显下降,炎症及氧化应激水平明显升高。3、心肌梗死时TRX对心肌的保护减弱,TXNIP对心肌的损伤增强,并且MS可通过下调TRX表达和上调TXNIP表达来加重氧化应激,进一步加重心肌损伤。