灯盏乙素对糖尿病心肌病的保护作用研究

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糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy,DCM)是导致糖尿病患者死亡率升高的主要心血管类并发症之一,其发病机制复杂,持续高糖可引起炎症因子释放、细胞膜功能损伤、心肌细胞凋亡、心室功能障碍等,甚至导致心力衰竭危及生命,目前临床缺乏特效药物。灯盏乙素(Scutellarin)在临床上不但对缺血性心脑血管疾病有治疗效果,在治糖尿病慢性并发症方面有较好作用,近年来研究表明灯盏乙素在DCM方面有一定的疗效,本文对灯盏乙素治疗DCM进行研究,并对其机制进行深入探讨,为其临床应用提供科学依据。利用链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)诱导c57糖尿病小鼠模型探讨灯盏乙素对DCM保护作用的研究:选取c57BL/6J雄性小鼠96只,随机取16只作为空白对照组,其余80只小鼠利用腹腔注射STZ 1周建立DCM模型。将造模成功的小鼠随机分为5组,分别为模型组DM、灯盏乙素低剂量组(5 mg·kg-1)、灯盏乙素中剂量组(10mg·kg-1)、灯盏乙素高剂量组(20 mg·kg-1)和吡格列酮组(10 mg·kg-1)。灯盏乙素低、中、高剂量组及吡格列酮组分别给予相应药物,观察灯盏乙素对糖尿病小鼠体重、血糖有无影响。通过检测小鼠左室缩短率(Fractional Shortening,FS)、射血分数(Ejection Fractions,EF)、舒张期末期左室容积(Left Ventricle end-diastolic,LVVd)及收缩期末期左室容积(Left Ventricle systolic volume,LVVs)等心肌收缩功能指标;肌酸激酶同工酶MB(Creatine Kinase,MB Form,CK-MB)、乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)、心肌肌钙蛋白(cardiac troponin1,c Tn I)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)及谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)等小鼠血清生化指标;白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-18(interleukin-18,IL-18)、γ-干扰素(Interferon-γ,IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(Tumor Necrosis Factorα,TNF-α)和单核细胞趋化蛋白1(monocyte chemotactic protein 1,MCP-1)等ELISA炎性因子指标;苏木精-伊红染色法(Hematoxylin-Eosin staining),简称HE染色、Masson染色法、免疫组化等指标进行药效学研究。并通过Western Blot法检测IL-18、核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(Nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NLRP3)、转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)、IL-1β、核转录因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)、核转录因子-κB(nuclear transcription factor kappa B,Nf-κB)、蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)及P-AKT等蛋白表达水平进行机制探讨。结果发现:与模型组相比灯盏乙素治疗后小鼠血糖及体重无显著变化,但小鼠心体比显著降低,提示灯盏乙素对糖尿病心肌病小鼠心脏有保护作用;灯盏乙素治疗后小鼠EF、FS和LVVd水平升高,LVVs无显著变化,提示灯盏乙素可防止小鼠心功能衰退;生化指标检测结果显示灯盏乙素治疗后小鼠血清抗氧化酶活力升高,心肌氧化损伤降低;ELISA检测结果显示灯盏乙素治疗后小鼠血清炎症因子水平降低,小鼠心肌收缩功能显著改善,心肌组织病理损伤及纤维化程度显著降低。Western Blot结果显示灯盏乙素具有抗氧化应激、抗组织纤维化和抗炎症反应的作用,其分子机制与抑制Nf-κB核转位,激活Nrf2核转位、促进AKT磷酸化密切相关。利用db/db糖尿病小鼠探讨灯盏乙素对DCM的保护作用研究:选取db/db小鼠60只分为4组,分别为模型组DM、DM+灯盏乙素低剂量组(7.5 mg·kg-1)、DM+灯盏乙素中剂量组(15 mg·kg-1)、DM+灯盏乙素高剂量组(30 mg·kg-1),每组15只。c57BL/6J雄性小鼠30只分为2组,分别为空白对照组和灯盏乙素(30 mg·kg-1)给药组。每周检测记录小鼠体重、血糖。给药7周后通过检测小鼠血清中肌酸激酶(Creatine Kinase,CK)、LDH等生化指标;IL-1β、IL-18等ELISA炎性因子指标及重组人胶原蛋白-1(Recombinant Human collagen-1,collagen1)含量进行药效学探讨。结果表明灯盏乙素对db/db小鼠血糖及体重无影响,但可以降低小鼠心肌组织损伤,有明显的抗炎作用,其作用机制有待进一步研究。
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