小劑量褪黑素對糖尿病大鼠心臟功能的影響

韓雪

【摘要】目的 研究小劑量褪黑素對糖尿病大鼠心臟功能的影響。方法 高脂高糖飲食配合小劑量鏈脲佐菌素腹腔注射誘導(dǎo)大鼠糖尿病模型，小劑量（10 mg/kg體重）褪黑素灌胃16周，生理記錄儀檢測心功能指標(biāo)。結(jié)果 小劑量褪黑素可以改善糖尿病大鼠心臟功能。結(jié)論 小劑量褪黑素對糖尿病大鼠心臟功能具有保護(hù)作用。

【關(guān)鍵詞】小劑量；褪黑素；糖尿病；心臟功能

【中圖分類號】R587.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】ISSN.2095-6681.2018.28..02

隨著生活水平的提高和生活方式的改變，糖尿?。╠iabetes mellitus，DM）的患病率在全球范圍內(nèi)呈逐年上升趨勢。糖尿病心肌病是導(dǎo)致糖尿病晚期死亡的主要原因之一[1]。褪黑素（melatonin，MT）是一種由松果體分泌的激素，研究證實(shí)MT對糖尿病并發(fā)癥具有良好的干預(yù)作用，并已試用于糖尿病腎病的治療[2，3]。本研究擬觀察小劑量褪黑素對糖尿病大鼠心臟功能的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物與主要試劑

wistar大鼠（清潔級雄性）（長春億斯公司）60只，體重180～200 g，12 h光照周期，分籠飼養(yǎng)（每籠5只），自由攝食和飲水。

鏈脲佐菌素（美國Sigma公司）；褪黑素（浙江延年褪黑素公司）。

1.2 動物模型的建立、分組和給藥

1.2.1 動物分組

隨機(jī)平均分為3組：正常組、模型組、MT組。

1.2.2 糖尿病大鼠模型的建立

模型組、MT組給予不限量高脂高糖飲食，正常組給予基礎(chǔ)飼料。4 w后，大鼠禁食24 h，模型組、MT組按50 mg/kg體重腹腔注射1% STZ溶液造模，正常組注射等體積檸檬酸緩沖液。造模后72 h空腹血糖≥16.7 mmol/L為造模成功。

1.2.3 褪黑素處理

每天灌胃一次（10：00～14：00），正常組、模型組用等體積生理鹽水灌胃，MT組灌胃劑量為10 mg/kg體重，持續(xù)給藥16 w。

1.3 大鼠心臟功能檢測

水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠，結(jié)扎右側(cè)頸總動脈遠(yuǎn)心端，插入動脈插管。使用生理記錄儀，測定左室收縮壓（LVSP）、左室舒張期末壓（LVEDP）、室內(nèi)壓最大上升速率（+dp/dtmax）、室內(nèi)壓最大下降速率（-dp/dtmax）和室內(nèi)壓上升達(dá)最大速率所需時(shí)間（t-dp/dt）等心臟功能指標(biāo)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)量資料以“x±s”表示，采用t檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 一般狀態(tài)

正常組大鼠精神狀態(tài)良好，無死亡，體重逐漸增長，皮毛清潔柔順光澤度好；模型組大鼠死亡3只，精神狀態(tài)差，體重不增長，皮毛灰暗光澤度差；MT組大鼠死亡1只，精神狀態(tài)一般，體重增長緩慢，皮毛較柔順光澤度稍好。

2.2 對心臟功能的影響

MT處理16w后，與正常組比較，模型組大鼠心功能LVSP降低、LVEDP升高、+dp/dtmax和-dp/dtmax降低、t-dp/dt升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。與模型組比較，MT組LVSP升高、LVEDP降低、+dp/dtmax和-dp/dtmax升高、t-dp/dt降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表1。

3 討 論

糖尿病時(shí)心肌細(xì)胞膜葡萄糖受體明顯減少導(dǎo)致葡萄糖向心肌轉(zhuǎn)運(yùn)障礙；胰島素缺乏和（或）胰島素抵抗導(dǎo)致糖代謝減少；激活了PPARs，引起丙酮酸脫氫酶激酶表達(dá)增加，導(dǎo)致糖氧化的減少，并通過增加CD36和脂肪酸氧化相關(guān)基因的表達(dá)，促進(jìn)脂肪酸氧化，最終導(dǎo)致游離脂肪酸的堆積[4]，造成糖脂代謝紊亂。

研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病早期即可出現(xiàn)心室舒張功能不全，隨著病情的進(jìn)一步發(fā)展，心室的收縮功能也會受到損傷。判斷左心室功能的指標(biāo)一般有以下幾種：LVSP，是左心室內(nèi)壓的最高值，當(dāng)前后負(fù)荷升高或心肌收縮力加強(qiáng)時(shí)LVSP上升；LVEDP，代表左心室前負(fù)荷。左室內(nèi)壓變化速率（dp/dt），反映心肌收縮力的指標(biāo)；左室內(nèi)壓最大變化速率±dp/dtmax分兩種，+dp/dtmax出現(xiàn)在等容收縮期，受心率及前后負(fù)荷的影響并與其正相關(guān)，-dp/dtmax反映心肌舒張時(shí)收縮成分延長的最大速率，是測定心肌舒張功能最常用的指標(biāo)之一；t-dp/dt，當(dāng)心肌收縮力加強(qiáng)、心率增加，以及外周阻力下降時(shí)，該值減小。研究[5]發(fā)現(xiàn)，糖尿病大鼠8周時(shí)即可出現(xiàn)心肌舒張功能受損，表現(xiàn)為LVEDP升高和-dp/dtmax降低，12周時(shí)可出現(xiàn)心肌收縮功能受損，表現(xiàn)為LVSP、+dp/dtmax降低和t-dp/dt升高。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與正常組比較，模型組大鼠LVEDP升高、-dp/dtmax降低，提示糖尿病大鼠心肌舒張功能受損；LVSP、+dp/dtmax降低和t-dp/dt升高，提示糖尿病大鼠心肌收縮功能也發(fā)生受損。這可能是由于糖尿病引起的高血糖和AGEs含量增加、心臟膠原沉積，誘發(fā)了心肌間質(zhì)纖維化，提高了心肌硬度，同時(shí)引發(fā)了氧化應(yīng)激，激活了NF-κB，調(diào)控基因表達(dá)，導(dǎo)致心臟α-MHC向β-MHC轉(zhuǎn)化，改變了心肌的收縮能力[6]。

MT能通過改善胰島素敏感性，降低胰島素抵抗，改善糖脂代謝，調(diào)節(jié)心肌的代謝平衡，能有效的清除自由基，拮抗ROS對心肌細(xì)胞的損傷，還可以直接或間接影響其他激素的分泌，調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)的活動。在本實(shí)驗(yàn)中，與模型組比較，MT組大鼠LVEDP降低，-dp/dtmax升高，LVSP、+dp/dtmax升高，t-dp/dt降低，說明糖尿病大鼠心肌舒張和收縮功能得到了明顯改善。

通過上述結(jié)果，本研究認(rèn)為小劑量MT可以改善糖尿病大鼠心臟功能，對糖尿病大鼠心肌具有保護(hù)作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉友良，黃 平.基質(zhì)金屬蛋白酶-2與腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué)，2006，14（1）：109-111.

[2] Cam M，Yavuz O，Guven A，etal.Protective effects of chronic melatonin treatment against renal in jury in streptozotocin-induced diabetic rats[J].Pineal Res，2003，35：212-220.

[3] Armagan A，Uz E，Yilmaz HR，etal.Effects of melatonin on lipid peroxidation and antioxidant enzymes in streptozotocin-induced diabetic rat test is[J].Asian Androl，2006，8（5）：595-600.

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[5] 張 玥，韓 威，張 璐，等.糖尿病大鼠心功能及結(jié)構(gòu)改變[J].中國慢性病預(yù)防與控制，2012，20（3）：335-337.

[6] 董世芬，洪 纓，孫建寧，等.實(shí)驗(yàn)性糖尿病心肌病大鼠模型建立及心臟功能和結(jié)構(gòu)相關(guān)性分析[J].中國實(shí)驗(yàn)動物學(xué)報(bào)，2010，18（6）：457-462.

本文編輯：劉欣悅