氨基胍对糖尿病大鼠心脏功能及心肌超微结构的影响

目的 :探讨非酶糖化抑制剂 氨基胍 (amin oguanidine ,AG)对链尿佐菌素 (streptozotocin ,STZ)糖尿病大鼠心肌的保护作用 ,为糖尿病心肌病的防治提供参考。方法 :建立STZ糖尿病大鼠模型 ,随机分为对照组、糖尿病组和氨基胍治疗组 ,AG剂量为15 0mg·kg-1·d-1。 12周时测定大鼠血清果糖胺含量、心脏重量指数、左室内压最大上升和下降率 (±dp dtmax)值 ,电镜观察心肌超微结构 ,测量心肌毛细血管基底膜厚度。结果 :糖尿病组大鼠血清果糖胺含量、心脏重量指数明显增高 ,±dp dtmax降低 ;超微结构显示心肌肌原纤维排列紊乱 ,线粒体肿胀变性 ,间质胶原增生 ,微血管内皮细胞肿胀、基底膜明显增厚。氨基胍治疗组血清果糖胺含量降低、心脏重量指数明显下降、±dp dtmax 值上升 ,微血管基底膜增厚减轻 ,间质胶原减少 ,心肌细胞超微结构异常减轻。结论 :糖尿病时存在心脏功能异常、心肌肥厚和超微结构的改变 ,早期应用AG在一定程度上可阻抑糖尿病心肌病变的发展。     

化橘红对大鼠糖尿病心肌病的防治作用及其机制研究

目的探讨化橘红提取物(extract of exocarpium citri grandis)对链脲佐菌素(STZ)诱导大鼠糖尿病心肌病的防治作用及其机制。方法 SD大鼠建立实验性2型糖尿病心肌病模型,随机分为模型对照组、化橘红高、中、低剂量治疗组、PPARγ激动剂吡格列酮治疗组(每组各15只),正常大鼠15只作为正常对照。观察不同剂量化橘红口服10、20、40mL/(kg·d)治疗对心肌结构功能损伤程度的影响;HE染色检测心肌组织结构改变,免疫印迹法检测心肌组织p 38 MAPK和cleaved caspase-3的表达,透射电镜观察心肌细胞超微结构。结果与正常对照组比较,模型组大鼠心脏组织心肌凋亡增多,HE染色可见心肌肥大、胶原沉积,心肌细胞超微结构损伤显著;化橘红干预组能减轻心肌凋亡、心肌肥大、胶原沉积等,同时能明显抑制p-p38 MAPK和cleaved caspase-3的表达。结论化橘红能防治糖尿病心肌病心肌结构功能损伤,其机制可能与抑制心肌p38 MAPK信号通路有关。     

曲美他嗪对糖尿病心肌病大鼠心肌细胞凋亡的影响

目的 探讨曲美他嗪对糖尿病心肌病大鼠心肌细胞凋亡的影响.方法 SD大鼠50只,随机分为对照组,糖尿病心肌病组,曲美他嗪治疗组.第12周末采用Tunel法检测光镜下观察心肌细胞凋亡指数,免疫组化法测定Bcl-2,Bax及p53基因蛋白表达.结果 曲美他嗪治疗组减少p53、Bax的表达,增加Bcl-2表达,抑制细胞凋亡指数.结论 曲美他嗪能有效减少糖尿病大鼠心肌细胞凋亡.     

硫化氢在大鼠阿霉素心肌病发病中的意义

目的探讨新型气体信号分子硫化氢(hydrogen sul-fide,H2S)对阿霉素(adriamycin,ADR)心肌病大鼠心肌细胞凋亡的影响。方法♂性Wistar大鼠66只,随机分为6组①阿霉素组(ADR组,n=12):腹腔注射ADR,每次2.5mg.kg-1,1次/周,共用药10wk;②ADR+小剂量NaHS组(n=12):ADR用药方法同ADR组,同时经腹腔注射H2S供体NaHS,2.8μmol.kg-1.d-1,连续用药10wk;③ADR+大剂量NaHS组(n=12):ADR用药方法同ADR组,同时经腹腔注射NaHS,14μmol.kg-1.d-1,连续用药10wk;④ADR+PPG组(12只):ADR用药方法同ADR组,同时经腹腔注射PPG30mg.kg-1.d-1,连续用药10wk;⑤对照组(n=9):用相同容量的生理盐水代替ADR,给药方法同ADR组;⑥NaHS组(n=9):经腹腔注射NaHS,14μmol.kg-1.d-1,连续用药10wk。于第10周检测大鼠心功能和血流动力学指标,处死大鼠,取心肌组织制作病理切片,分别于光镜及透射电镜下观察其显微以及超微结构,用TdT介导dUTP缺口末端标记法(TUNEL)方法检测心肌细胞凋亡及用免疫组化测定心肌细胞中Fas和Bcl-2蛋白的表达,同时用敏感硫电极法测定血浆及心肌组织里的H2S含量。结果阿霉素组大鼠左室内压最大上升速率(+dp/dtmax)及左室内压最大下降速率(-dp/dtmax)明显降低(P均<0.01),心肌病理结果显示阿霉素组心肌细胞变性、线粒体和肌浆网水肿、细胞内空泡增多,呈心肌病样改变;心肌细胞凋亡数明显增加,心肌细胞中的Fas蛋白表达明显增加,Bcl-2蛋白的表达明显降低(P均<0.01);同时大鼠血浆及心肌组织H2S含量均明显低于对照组(P<0.01)。经外源性补充H2S供体NaHS后,大鼠心功能较前明显改善,光镜及电镜显示ADR+小剂量NaHS组及ADR+大剂量NaHS组心肌组织病理损害程度明显较阿霉素组减轻;心肌细胞凋亡率明显降低,Fas蛋白表达明显降低,Bcl-2蛋白表达明显增加(P均<0.01)。ADR+PPG组与ADR组相比较,差异无显著性,NaHS组和对照组相比较,差异无显著性(P>0.05)。结论H2S参与大鼠阿霉素心肌病的发病过程,外源性补充H2S供体可以改善阿霉素心肌病大鼠心功能,减轻心肌损伤,减少细胞凋亡,对其发病起到调节作用。     

生长激素对老龄大鼠缺血再灌注心肌的保护作用

目的通过老龄大鼠心肌缺血再灌注模型,术后应用生长激素(GH),观察其对心肌细胞凋亡、心肌胰岛素样生长因子含量以及心脏功能的影响。方法24只老龄SD大鼠(20月龄)随机分为对照组、治疗组,每组12只。结扎左前降支缺血10min制作心肌缺血再灌注模型,对照组皮下注射生理盐水(0.3ml/d)。治疗组每天皮下注射人重组生长激素(rhGH)0.5U/kg,连续7d,第7次注射于术前进行。在体法检测心功能,TUNEL法检测心肌细胞凋亡,DAB免疫组织化学法检测心肌细胞胰岛素样生长因子含量,并行心肌组织病理学检查。结果心肌病理检查见心肌缺血区呈大小不一坏死灶,缺血心肌间有炎症细胞浸润,心肌排列不整齐,治疗组轻于对照组。治疗组心肌细胞凋亡率明显低于对照组(P<0.01),胰岛素样生长因子染色强度明显高于对照组(P<0.01),心功能优于对照组(P<0.05)。结论老龄大鼠心肌缺血再灌注后应用生长激素,可减轻心肌细胞凋亡,提高心肌胰岛素样生长因子含量,保护心功能。     

神经调节蛋白-1对糖尿病心肌病大鼠心肌重构的影响

目的观察神经调节蛋白-1(NRG-1)对糖尿病心肌病大鼠心肌重构的影响并初步探讨其机制。方法♂SD大鼠经腹腔注射链脲佐菌素诱导糖尿病心肌病(DCM)模型,对照组(Control)大鼠给予腹腔注射PBS溶液。成模后12周大鼠分为DCM组(隔日1次尾静脉注射PBS液)、NRG-1组(隔日1次尾经脉注射重组NRG-1)、HERCE组(隔日1次尾经脉注射重组NRG-1及Herceptin),药物干预共2周,观察2周于DCM造模后16周,采用心脏超声评估糖尿病心肌病大鼠心功能变化;原位末端标记法(TUNEL)检测心肌细胞凋亡,Masson特殊胶原染色定量检测心肌胶原纤维,实时定量RT-PCR法检测心肌组织相关基因表达情况。结果糖尿病诱导16周后,DCM组大鼠心功能降低,表现为左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(FS)、舒张早期运动速度/舒张晚期运动速度(Em/Am)较对照组下降(P<0.05)。凋亡指数(AI)、胶原容积分数(CVF)、Ⅰ/Ⅲ型胶原mRNA表达上调,bcl-2 mRNA下调而bax mRNA上调(P<0.05)。与DCM组相比,NRG-1组LVEF、FS、bcl-2 mRNA上调(P<0.05),AI、CVF、Ⅰ/Ⅲ型胶原mRNA、bax mRNA表达下调(P<0.05)。与NRG-1组比较,HERCE组以上各指标变化无统计学意义(P>0.05)。结论外源性补给NRG-1可抑制心肌细胞的凋亡、减轻心肌纤维化,从而改善DCM大鼠心功能。     

栀子苷通过抑制VPO1/ERK1/2信号通路减轻糖尿病心肌病大鼠的心肌细胞凋亡

目的:探讨栀子苷(geniposide,GE)改善大鼠糖尿病心肌病的作用及其具体机制。方法:24只成年雄性SD大鼠,随机分为3组:正常组(Control组,8只)、糖尿病心肌病组(DCM组,8只)、糖尿病心肌病组+栀子苷组(DCM+GE组,8只),采用高脂饲料联合链脲佐菌素(STZ)构建糖尿病心肌病大鼠模型,应用次氯酸(HOCl)诱导H9C2损伤模型。干预12周后,HE和Masson染色观察心脏组织病理学改变;TUNEL法检测大鼠心肌细胞凋亡水平;免疫组化检测及Western blot检测法检测VPO1/ERK1/2信号通路及凋亡相关蛋白表达水平。给予次氯酸刺激心肌细胞后,Western blot检测法检测ERK1/2、p-ERK1/2、Bcl-2、Bax蛋白表达水平的改变。给予ERK1/2酶抑制剂U0126后,用Western blot检测法再次检测ERK1/2、p-ERK1/2、Bcl-2、Bax蛋白表达水平的改变。结果:HE及Masson染色显示,与Control组相比,DCM组出现心肌纤维排列紊乱、心肌胶原含量明显增多,而DCM+GE组心肌损伤情况明显改善(P<0.05)。与Control组相比,DCM组心肌细胞凋亡水平及Bax/Bcl-2比值明显增加,而DCM+GE组心肌凋亡情况得到明显好转(P<0.05)。免疫组化和Western blot结果显示,在DCM组中VPO1、p-ERK1/2蛋白表达水平升高,而DCM+GE组中VPO1、p-ERK1/2蛋白表达水平得到了抑制(P<0.05)。进一步对H9C2细胞行HOCl干预发现,与Control组相比,次氯酸组出现p-ERK1/2蛋白表达水平及Bax/Bcl-2比值增加,而加入ERK1/2酶抑制剂U0126后p-ERK1/2蛋白表达水平及Bax/Bcl-2比值下降(P<0.05)。结论:栀子苷通过抑制VPO1/ERK1/2信号通路抑制心肌细胞凋亡从而改善糖尿病引起的心肌损伤。     

丹参多酚酸盐对2型糖尿病大鼠心脏保护作用

目的探讨丹参多酚酸盐对2型糖尿病大鼠心脏保护作用。方法选择30只健康雄性Wistar大鼠中的20只,以高糖高脂饲料喂养6周后腹腔注射链脲佐菌素30mg／kg,3d后测血糖≥17．8mmol／L（n=17）入选糖尿病大鼠模型,并随机分为糖尿病组（n=9）、丹参多酚酸盐（15mg／kg）治疗组（n=8）,另外10只大鼠为对照组（n=10）。治疗组给予丹参多酚酸盐治疗8周,彩色多普勒超声检测大鼠心功能,光镜及透射电镜观察心肌病理学改变,转移酶介导的缺口末端标记法检测心肌细胞凋亡,荧光定量聚合酶链反应检测心肌细胞Bcl-2及半胱氨酸天冬酶3（Caspase-3）基因的表达情况。结果与对照组相比．糖尿病组凋亡心肌细胞明显增多[（14．57±0．56）比（0．87±0．13）]（P〈0．05）;心肌中Bcl-2基因表达减弱[（0．57±0．05）比（1．06±0．09）]（P〈0．05）;Caspase-3基因表达增强[（1．94±0．15）比（1．02±0．08）]（P〈0．05）;与糖尿病组相比,丹参多酚酸治疗组凋亡心肌细胞减少[（6．16±0．64）]（P〈0．05）;心肌Bcl-2基因表达增多[（0．84±0．09）]（P〈0．05）;Caspase-3基因表达减少[（1．37±0．13）]（P〈0．05）。结论应用丹参多酚酸盐治疗后,可延缓2型糖尿病心肌病变发展,保护心脏。     

糖尿病大鼠心肌组织中bcl-2表达的图像分析

目的:探讨糖尿病大鼠心肌组织中bcl-2的表达及对心肌细胞凋亡的影响。方法:按体重随机分为正常对照组(10只)和实验组(10只),各组大鼠禁食12h后,实验组大鼠以60mg/kg的剂量一次性腹腔注射STZ溶液(用0.1mol/L、pH=4.4的构橼酸盐缓冲液在冰浴下配制成11mg/ml的STZ溶液),正常对照组大鼠(NC)注射等体积的枸橼酸盐缓冲液。观察动物饮水、进食及尿量变化等情况。一周后,采尾血测血糖,以血糖浓度>16.6mmol/L、饮水量>40ml/d、尿糖强阳性(+++~++++)的大鼠作为糖尿病大鼠。将糖尿病模型组和对照组大鼠处死,切取心室肌组织,进行组织切片和免疫组织化学实验观察。结果:糖尿病模型组心肌细胞Bcl-2表达的平均光密度及阳性面积率与对照组心肌细胞比较有显著性差异(P<0.01)。结论:糖尿病导致的心肌病与心肌细胞凋亡等有关。     

胰高血糖素样多肽-1对2型糖尿病大鼠心肌损伤的保护作用研究

目的观察胰高血糖素样多肽-1(GLP-1)对大鼠2型糖尿病性心肌病心肌损伤的影响。方法采用高脂高糖膳食合并链脲佐菌素(40 mg/kg)诱导的方法建立2型糖尿病大鼠模型。将糖尿病大鼠模型随机分为模型组和GLP-1组,采取皮下包埋缓释泵,分别给两组大鼠连续灌注生理盐水或GLP-1 30 pmol/(kg·min 1),7 d后,处死取心脏,利用Langendorff离体心脏灌流系统进行心脏功能检测和心肌细胞形态学观察。结果糖尿病大鼠在建模成功后第10天出现左心室功能异常。3周后,与正常相比,左室发展压(LVDP)、心率–左心室发展压乘积值(RPP)、dp/dtmax、m-dp/dtmax分别降低40.80%、51.50%、50.87%、52.81%;心肌组织炎性细胞浸润增加,血管周围及心肌细胞间纤维化增加,心肌细胞凋亡指数增加。GLP-1处理组LVDP、RPP、dp/dtmax、m-dp/dtmax分别较模型组增加25.36%、10.90%、22.62%、30.07%,心肌细胞炎症、凋亡减少,心肌组织间及血管周围纤维化降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论糖尿病可直接诱发以间质性纤维化、代偿性纤维化、炎症细胞浸润和凋亡细胞增多为特点的心肌组织损伤,形成糖尿病性心肌病。体内持续释放GLP-1可缓解糖尿病引发的心肌组织损伤,对其心肌组织有保护作用。     

丹参多酚酸盐对糖尿病心肌病保护作用及可能机制

目的探讨丹参多酚酸盐对糖尿病心肌病保护作用及其可能机制。方法40只健康雄性wistar大鼠随机分成4组,正常对照组（Normal control,NC）、糖尿病对照组（Diabetic control group,DC）、丹参多酚酸盐高剂量（15mg·kg^-1）治疗组（High-dose treatment group,HT）及低剂量（5mg·kg^-1）治疗组（Low-dose treatment group,LT）,每组10只,其中3组（DC、HT、LT）大鼠给予腹腔注射链脲佐菌素诱发糖尿病模型。建模后第7天开始给予治疗组丹参多酚酸盐腹腔注射,NC及DC组大鼠给予相同体积生理盐水注射。给药8周后超声多普勒检测大鼠心功能,转移酶介导的缺口末端标记法（TUNEL法）检测心肌细胞凋亡,免疫组织化学法检测心肌细胞Bcl-2、Caspase-3表达。结果与NC组比较,DC组凋亡心肌细胞数增多（P〈0．05）,Bcl-2表达减弱（P〈0．05）,Caspase-3表达增强（P〈0．05）;与DC组比较,治疗组凋亡细胞数减少（P〈0．05）,Bcl-2表达增强（P〈0．05）,Caspase-3表达减弱（P〈0．05）;应用丹参多酚酸盐治疗后,可有效改善心功能,HT组较LT组作用更加明显,差异具有统计学意义（P〈0．05）。结论糖尿病组大鼠心功能明显下降,丹参多酚酸盐通过增强Bcl-2表达,抑制Caspase-3表达,阻遏心肌细胞凋亡,改善心功能,高剂量丹参多酚酸盐的作用更加明显。     

氟伐他汀预处理对缺血再灌注的大鼠心肌细胞Fas蛋白表达及心室重塑的影响

目的研究氟伐他汀预处理对缺血-再灌注损伤大鼠心肌细胞Fas蛋白表达及心室重塑的影响。方法将30只SD大鼠随机分成氟伐他汀组（Flu组）、缺血-再灌注组（I/R组）及缺血-预适应组（IPC组）,每组10只。分别用20mg/kg.d氟伐他汀、生理盐水灌胃给药。2周后均经历缺血-再灌注损伤。观察心室重塑和心肌细胞形态,并测定Fas蛋白阳性细胞OD值和心肌细胞凋亡指数。结果 IPC组及Flu组心肌细胞损伤及心室重塑程度明显减轻。Flu组、IPC组Fas蛋白阳性细胞OD值分别为0.20±0.07、0.27±0.11,与I/R组Fas蛋白阳性细胞OD值0.36±0.15比较,P〈0.05;Flu组、I/R组细胞凋亡指数分别为（26.66±9.94）%、（34.45±16.27）%,与I/R组（65.52±20.39）%比较,P〈0.01;而Flu组、IPC组Fas蛋白阳性细胞OD值、细胞凋亡指数比较,P〉0.05。结论氟伐他汀预处理能有效的通过Fas/FasL系统抑制缺血-再灌注损伤的细胞凋亡过程从而保护心肌细胞。     

促红细胞生成素对慢性心力衰竭大鼠心肌细胞的抗凋亡作用及对AKT 蛋白表达的影响

摘要： 目的 观察促红细胞生成素 （EPO） 对慢性心力衰竭 （CHF） 大鼠心肌细胞的抗凋亡作用及对蛋白激酶 B （AKT） 蛋白表达的影响。方法 30 只成年雄性 SD 大鼠先按随机数字表法分为 2 组, 假手术 （Sham） 组 （n=6） 和模型（Model） 组 （n=24）; 模型组采用腹主动脉缩窄术建立 CHF 模型, 术后 8 周存活 16 只, 再随机分为 EPO 组与对照（Control） 组各 8 只。EPO 组予以 3 000 U/kg EPO 腹腔注射, 3 次/周, 连续 4 周; Sham 组、 Control 组给予等量的生理盐水。分别在术后 4 周、 8 周、 12 周 （即给药 4 周） 行心脏彩超检查大鼠心功能。第 12 周末全部大鼠禁食 24 h 后处死, 观察心肌组织细胞形态、 心肌细胞凋亡及计算凋亡指数 （AI）; 采用 Western blot 法检测心肌 P-AKT/AKT 蛋白表达情况。结果 超声心动图显示 Model 组 4 周时出现心室肥厚, 8 周时出现心力衰竭; EPO 干预 4 周后较 Control 组左室射血分数 （LVEF） 明显升高 （P < 0.05）, 收缩末期室间隔厚度 （IVSs）、 收缩末期左心室后壁厚度 （LVPWs）、 舒张末期室间隔厚度 （IVSd）、 舒张末期左心室后壁厚度 （LVPWd） 明显降低 （P < 0.05）。EPO 组 AI 较 Control 组显著降低（23.87%±1.45% vs 35.58%±2.81%, P < 0.01）; 与 Sham 组 （0.81±0.17） 比较, Control 组 （0.35±0.06） P-AKT/AKT OD 值明显降低, EPO 组 （1.61±0.16） 较 Control 组升高 （P < 0.01）。结论 EPO 可有效改善 CHF 大鼠的心功能, 抑制心肌细胞凋亡, 促进 AKT 的磷酸化。     

心肌及蛛网膜下腔NGF基因转染对1型糖尿病大鼠心脏损伤的保护作用

目的 探讨以重组腺相关病毒（rAAV）为载体,评价心肌点注射和蛛网膜下腔注射转导神经生长因子（NGF）基因对1型糖尿病大鼠心脏损伤的保护作用。方法 全实验包括两个子实验。实验一：将12只SPF级雄性SD大鼠采用随机数字表法分为2组（n=6）：对照组、糖尿病（DM）组,DM组大鼠通过注射链脲佐菌素（STZ）建立1型糖尿病模型,2组大鼠于注射STZ前1 d及后第1、2、4、6、8、9周测甩尾反射潜伏期,并在第9周时通过酶联免疫吸附试验（ELISA）检测各组织中的NGF、降钙素基因相关肽（CGRP）含量。实验二：24只SPF级雄性SD大鼠随机分为4组（n=6）：糖尿病心脏转染对照组（MC）组、糖尿病心脏转染（ME）组、糖尿病脊髓转染对照（SC）组、糖尿病脊髓转染（SE）组,采用2×2析因设计,4组糖尿病模型建模方法同DM组,成模后第4周,MC组和ME组以心脏点注射分别转染滴度为0.8×1013 μg/L携带绿色荧光蛋白（GFP）基因的重组腺相关病毒（rAAV9-GFP）和相同滴度的携带NGF基因的rAAV-GFP（rAAV9-NGF-GFP）,各100 μL;SC组和SE组以蛛网膜下腔注射分别转染滴度为0.8×1012 μg/L的rAAV2-GFP和相同滴度的rAAV2-NGF-GFP,各25 μL。5周后,测各组大鼠心功能指标。取心肌、T1-T5段脊髓及背根神经节组织,荧光显微镜下观察GFP的表达情况;采用ELISA测各组织中的NGF、CGRP含量。结果 实验一中,与对照组相比,DM组的甩尾反射潜伏期在第4周后明显延长（P＜0.05）,心肌组织中的NGF、CGRP明显下调（P＜0.05）。实验二中,心肌点注射法转染rAAV9-NGF-GFP可改善大鼠的各项心功能指标（P＜0.05）,上调心肌组织中NGF、CGRP蛋白含量（P＜0.05）;且实验过程中的转染物与转染途径之间存在交互效应,两者联用改善心功能和上调心肌组织中NGF、CGRP的效果更显著（P＜0.05）。结论 心肌点注射rAAV-NGF-GFP可以更有效地提高1型糖尿病大鼠心肌组织中NGF的表达,产生更有效的心脏保护作用。     

糖尿病结肠动力障碍近端结肠平滑肌细胞相关凋亡基因表达的研究

目的:探讨糖尿病(DM)结肠动力障碍近端结肠平滑肌细胞的凋亡变化。方法:雄性SD大鼠36只随机分为正常对照6周组、正常对照10周组、DM6周组和DM10周组,每组9只。检测空腹血糖(FBG)、胃肠推进率、血清胰岛素(FINS),HE染色观察近端结肠平滑肌的变化,应用荧光实时定量PCR(Realtime-qPCR)检测大鼠近端结肠平滑肌细胞的bax、bcl-2及caspase-3的mRNA表达情况。结果:(1)DM组大鼠较同时间点正常对照组大鼠空腹血糖增高,胃肠推进率及血清胰岛素降低,近端结肠平滑肌变薄,bax及caspase-3的mRNA表达增强,bcl-2的mRNA表达降低,差异有统计学意义(P<0.01)。(2)DM10周组大鼠较DM6周组大鼠的空腹血糖增高,胃肠推进率及血清胰岛素降低,近端结肠平滑肌变薄,bax及caspase-3的mRNA表达增强,bcl-2的mRNA表达降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:DM结肠动力障碍与近端结肠平滑肌细胞的凋亡密切相关,且细胞凋亡随病程发展而加重。     

Effects of propionyl-carnitine on mitochondrial respiration and post-ischaemic cardiac function in the ischaemic underperfused diabetic rat heart

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Carnitine and its derivatives, namely propionyl-carnitine (PC), have been shown to protect cardiac metabolism and function in diabetes mellitus and ischaemic heart disease. Since diabetes is associated with abnormalities in mitochondrial metabolism of fuels, we examined the effects of PC on mitochondrial respiration in ischaemic hearts from streptozotocin-diabetic rats. METHODS: Diabetes was induced in Sprague-Dawley rats by an intravenous injection of streptozotocin. Following the diagnosis of diabetes, oral PC treatment was initiated for a period of 6 weeks. After treatment, cardiac function was determined from working hearts perfused under aerobic conditions and in a separate group of hearts subjected to ischaemia and reperfusion. Mitochondrial respiration was determined under aerobic conditions and following low-flow ischaemia. RESULTS: Rates of state 3 mitochondria respiration with pyruvate were significantly lower in diabetic (n = 4) hearts compared with control (n = 6) hearts (80 +/- 5 vs 112 +/- 5 nanoatoms O2/mg protein/min, respectively), but those with palmitoylcarnitine were similar (101 +/- 11 vs 106 +/- 6 nanoatoms O2/mg protein/min). Diabetic rat heart (n = 8) function, expressed as rate pressure product, was also significantly decreased compared with control (n = 8) hearts (21.5 +/- 1.0 vs 29.5 +/- 0.9 beats x mm Hg x 10(-3)/min, respectively). In PC-treated diabetic (n = 6) hearts, state 3 respiration with pyruvate was increased, and a marked improvement in left ventricular function from 21.5 +/- 1.0 to 26.0 +/- 0.6 beats x mm Hg x 10(-3)/min was observed. During low-flow ischaemia, state 3 respiration with pyruvate remained lower in diabetic (n = 5) hearts compared with control (n = 5) hearts (64 +/- 3 vs 46 +/- 5 nanoatoms O2/mg protein/min, respectively). Following treatment with PC (n = 4), however, respiration with this substrate was significantly increased to 57 +/- 4 nanoatoms O2/mg protein/min. PC was also associated with a significant improvement in cardiac function in reperfused diabetic rat (n = 4) hearts (18.4 +/- 0.2 beats x mm Hg x 10(-3)/min). CONCLUSION: Our results showed that PC has a beneficial effect on cardiac function and increases ischaemic tolerance of the diabetic rat heart. This beneficial effect of PC can be explained, in part, as an improvement in mitochondrial metabolism of pyruvate during the actual ischaemic period.     

黄芪降低糖尿病大鼠心肌黏附分子表达并保护心肌细胞超微结构

目的观察黄芪对糖尿病大鼠心肌细胞间黏附分子(ICAM)-1、血管黏附分子(VCAM)-1表达的影响。方法链脲佐菌素(STZ)诱导糖尿病大鼠模型。实验分正常对照组(n=8)、糖尿病对照组(n=11)、黄芪组(n=11,4.2g·kg-1·d-1),用药8周。测血糖、体重、糖化血红蛋白(HbA1c)、心脏重量;透射电镜观察心肌细胞超微结构变化;免疫组织化学检测心肌ICAM-1、VCAM-1表达,图像分析软件对其结果进行半定量分析。结果糖尿病组心重指数明显高于正常组(P<0.05);与糖尿病组比较,黄芪组心重指数下降(P<0.05)。正常组大鼠心肌细胞器完好;糖尿病组心肌细胞内线粒体水肿、肌原纤维溶解、肌浆网扩张、肌纤维间水肿等变化;黄芪组大鼠心肌细胞肌原纤维排列整齐,肌节较完整,线粒体量多,偶见肌原纤维断裂及线粒体肿胀。免疫组织化学显示:与正常组比较,糖尿病组心肌ICAM-1、VCAM-1强着色(P<0.05),胞质均呈棕黄色颗粒强,心肌组织间微动脉壁、毛细血管基底膜有棕黄色物质沉积;而黄芪组呈中等度染色,毛细血管基底膜着色,ICAM-1、VCAM-1表达明显下降(P<0.05)。结论黄芪降低糖尿病大鼠心肌ICAM-1、VCAM-1表达,同时保护糖尿病心肌细胞超微结构。     

硫氢化钠对糖尿病心肌病大鼠心脏保护作用及对JNK/FoxO1/Bcl-2信号通路的影响

摘要： 目的 观察外源性硫化氢的供体硫氢化钠 （NaHS） 对糖尿病心肌病 （DCM） 大鼠模型心肌损伤的保护作用及相关机制。方法 运用糖尿病饮食及链脲佐菌素 （STZ） 腹腔注射法建立DCM大鼠模型; 选取DCM大鼠16只, 正常大鼠16只, 随机分为DCM+0.9%氯化钠组 （DCM+Saline组）、 DCM+硫氢化钠组 （DCM+NaHS组）、 正常大鼠+0.9%氯化钠组 （Control+Saline组）、 正常大鼠+硫氢化钠组 （Control+NaHS组）, 每组8只; 予以DCM+NaHS组、 Control+NaHS组腹腔注射NaHS溶液100 mmol/ （kg·d）（浓度12 mmol/L, 体积8.3 mL/kg）, DCM+Saline组、 Control+Saline组大鼠腹腔注射等量生理盐水, 持续12周。实验结束行心脏超声测定左室射血分数 （LVEF） 及左室缩短分数 （LVFS）, 随后取左室心肌组织, 采用HE染色及Masson染色观察心肌组织病理改变, Western blot实验检测B淋巴细胞瘤-2基因 （Bcl-2）、磷酸化氨基末端蛋白激酶 （p-JNK）、 磷酸化叉头蛋白家族1 （p-FoxO1） 蛋白的表达。结果 糖尿病及硫氢化钠对大鼠心功能指标、 p-JNK、 p-FoxO1及Bcl-2蛋白有影响, 除外Bcl-2蛋白均存在交互作用 （P＜0.05）; 其中, DCM大鼠 LVEF及LVFS下降、 心肌细胞肥大及心肌间质纤维化, Bcl-2、 p-FoxO1蛋白表达下降、 p-JNK蛋白表达增加 （P＜ 0.05）; NaHS可以使DCM大鼠心功能指标、 病理组织变化得到改善, Bcl-2、 p-FoxO1蛋白表达增加、 p-JNK蛋白表达减少 （P＜0.05）。结论 DCM心肌损伤与细胞凋亡相关, 硫氢化钠可以减轻DCM心肌损伤保护心脏功能, 可能通过作用于JNK/FoxO1/Bcl-2发挥作用。     

AG490 对重症急性胰腺炎大鼠胰腺腺泡细胞凋亡的影响

摘要： 目的 探讨 AG490 对重症急性胰腺炎(SAP)大鼠胰腺腺泡细胞凋亡及凋亡基因 FasL 和 Bcl-2 表达的影响。方法 健康 Wistar 大鼠 72 只, 按随机数字表法分为对照组(24 只)、 SAP 模型组(24 只)和 AG490 治疗组(24 只)。后 2 组采用 5%牛磺胆酸钠胆胰管内逆行注入诱导 SAP 大鼠模型, 3 组大鼠均于术后 6 h、 12 h、 24 h 心脏采血, 检测血清淀粉酶。剖腹取胰腺组织, 光镜下观察胰腺组织病理改变并进行病理学评分, TUNEL 法检测胰腺腺泡细胞凋亡指数, RT-PCR 检测胰腺组织 FasL、 Bcl-2 mRNA 的表达。结果 与对照组比较, SAP 模型组大鼠胰腺病理损伤加重, 病理评分增高, 血清淀粉酶明显升高, 胰腺腺泡细胞凋亡指数升高, FasL mRNA 表达明显升高, Bcl-2 mRNA 表达明显降低(P＜0.05 或 P＜0.01)。与 SAP 模型组相比较, AG490 治疗组大鼠胰腺病理损伤明显改善, 病理评分降低,血清淀粉酶明显降低, 胰腺腺泡细胞凋亡指数升高, FasL mRNA 表达明显升高, Bcl-2 mRNA 表达明显降低(P＜0.05 或 P＜0.01)。结论 抑制 JAK/STAT3 信号通路可能通过调节凋亡相关基因, 增加胰腺腺泡细胞凋亡, 从而减轻胰腺炎症反应及病理损害。     

Alterations of G protein function in cardiac tissues from streptozotocin-induced chronic diabetic rats.

1. This study was performed to investigate G protein function in cardiac tissues from chronic diabetic rats by using pertussis toxin (PTX) and cholera toxin (CTX) as probes for G(i) and Gs proteins, respectively. 2. In the 10-week control group, i.v. injection of PTX significantly elevated the basal heart rate without having any effect on the chronotropic response of right atria to increasing concentrations of isoproterenol (ISO). In the 10-week diabetic rats, PTX treatment had no effect on the basal heart rate or on the response of right atria to ISO. In the 6-month groups, PTX did not exert any effects on basal or ISO-stimulated heart rate in either control or diabetic rat. 3. The inhibitory effect of carbachol (CCH) on cardiac tension in ISO-stimulated left atria was completely abolished by i.v. injection of PTX in the 10-week groups (both control and diabetic rats). The same treatment, however, only slightly reduced the effect of CCH on left atria contraction in rats from 6-month groups. 4. In both control and diabetic rats in the 10-week groups, incubation with CTX caused a significant increase in heart rate in right atria, and in developed cardiac tension in left atria preparations. The magnitude of the increase was the same in both control and diabetic rats. 5. Studies carried out using ADP-ribosylation technique indicated that the amount of G(i) protein was not changed in the ventricular muscle of the 10-week diabetic rat. Labelling of Gs protein could not be detected in either control or diabetic rat heart.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)