氟伐他汀對1型糖尿病大鼠心功能損傷的保護作用

【摘要】  目的 觀察氟伐他汀（Fluvastatin，Flu）對糖尿病大鼠心功能及心室重塑的影響。方法 SD大鼠，腹腔注射鏈脲佐菌素制備糖尿病模型。觀察氟伐他汀及氟伐他汀與胰島素(Insulin,Ins)聯合治療對糖尿病大鼠體重、血糖、心功能及心室重塑的影響。結果 氟伐他汀對糖尿病大鼠體重、血糖無明顯影響（P＞0.05），可減少糖尿病大鼠心電圖異常的發生，減緩左室收縮壓、左室舒張末期壓、左室內壓變化速率和左室內壓上升達最大速率所需時間等心功能指標的惡化，以及抑制左心室肥厚和左心室指數的增加（P＜0.05）。結論 氟伐他汀對糖尿病大鼠心肌病變具有保護作用。

【關鍵詞】  氟伐他汀；糖尿病心肌病變；心功能；心室重塑；大鼠

　　Abstract: Objective  To observe the effects of fluvastatin on cardiac function and ventricular remodeling in diabetic rats. Methods  Diabetic model was established by administration of steptozotocin intraperitoneally in SD rats to observe the effects of fluvastatin and combined insulin therapy on body weight, blood sugar, 24hours metabolism, cardiac function and ventricular remodeling of diabetic rats. Results  There were no significant effects of fluvastatin on body weight, blood sugar and 24hours metabolism on diabetic rats (P>0.05),however, fluvastatin improved the parameters of ECG, cardiac function and ventricular remodeling in diabetic rats(P<0.05).Conclusion  Fluvastatin has a protective effect on myocardiopathy in diabetic rats.

　　Key words: fluvastatin; diabetic cardiomyopathy; cardiac function; ventricula remodeling;rat職稱論文發表網站

　　糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy ,DCM) 是糖尿病患者最嚴重的并發癥之一 ,已成為當今醫學界研究的熱點和難點。大量的研究表明，氟伐他汀除降脂作用外還具有穩定粥樣硬化斑塊、保護內皮、清除自由基、抗炎、抗血管及心肌組織增生［1-8］等多種作用。目前氟伐他汀在防治心腦血管疾病方面的研究已引起人們的廣泛關注，但對糖尿病心肌病變的預防作用則少有報道。本實驗采用鏈脲佐菌素( streptozotocin ,STZ) 復制大鼠1型糖尿病模型,探討氟伐他汀及氟伐他汀聯合胰島素對糖尿病大鼠心肌病變的保護作用，為其用于防治糖尿病并發癥，拓展其臨床用途提供實驗依據。

　　1  材料和方法

　　1.1  實驗動物

　　健康成年SD大鼠,雄性,SPF級，體重210～230g ,購于寧夏醫科大學實驗動物中心。

　　1.2  藥品與試劑

　　鏈脲佐菌素(美國Sigma公司，貨號：S0130038K1523) ,氟伐他汀(北京諾華制藥公司，批號:X0542)，精蛋白鋅胰島素注射液（江蘇萬邦生化醫藥有限公司，批號:20081018）。

　　1.3  儀器
 
　　BL-420E+生物機能實驗系統、PT-100生物壓力傳感器（成都泰盟科技有限公司）,Surestep強生血糖儀(強生中國醫療器材有限公司)。

　　1.4  動物模型的構建

　　120只健康成年SD大鼠,隨機抽取10只作為正常對照組(NC) ,其余用于糖尿病模型制備。大鼠禁食12h，一次性腹腔注射STZ 65 mg/kg ，注射72h后，尾靜脈采血測血糖,以血糖≥16.7 mmol/L確定為糖尿病模型成立。正常對照組大鼠腹腔注射同體積的檸檬酸－檸檬酸鈉緩沖液。

　　1.5  分組及給藥

　　將成模大鼠按血糖、體重分為6組:糖尿病模型組、氟伐他汀低、中、高劑量（2、6、18mg/ kg) 組、氟伐他汀中劑量+胰島素組（6mg/ kg+2U/kg）、胰島素組（2U/kg）。氟伐他汀各劑量組每天灌胃1次，氟伐他汀中劑量+胰島素組除每天灌胃氟伐他汀1次另皮下注射胰島素1次，胰島素組每日皮下注射胰島素1次，正常對照組及模型組給予等體積生理鹽水灌胃，連續給藥8周。實驗期間，各組大鼠均正常喂養，自由飲水。

　　1.6  觀察指標及檢測

　　實驗期間，動態監測動物一般情況、體重、血糖、24h代謝及死亡情況。飼養至8周后，將存活大鼠分別腹腔注射水合氯醛溶液（0.36g/kg）麻醉,仰臥固定。 ①用BL-420E+生物機能實驗信號采集處理系統記錄大鼠Ⅱ導聯［9］心電圖20min；②行頸正中切口,氣管插管，手術游離右頸總動脈,經右頸總動脈向左心室插入心室導管，穩定20 min 后,用BL-420E+生物機能實驗信號采集處理系統記錄并測量左室收縮壓(LVSP) 、左室舒張末期壓(LVEDP) 、左室內壓變化速率(±dp /dtmax) 和左室內壓上升達最大速率所需時間(t) 等心功能指標；③完成心功能記錄后立即處死動物,開胸取出心臟,稱取全心濕重、游離左心室并稱重。分別計算全心相對重量（心臟指數）、左心室相對重量（左心室指數）。

　　1.7  統計學方法

　　實驗數據采用均數±標準差(±s)表示，SPSS 11.5 統計軟件進行處理，計量資料的組間比較采用方差分析。

　　2  結果

　　2.1  氟伐他汀對動物一般狀況的影響 職稱論文發表網站
 
　　實驗期間，正常組大鼠活潑、健壯、皮毛有光澤,毛發柔順、濃密、潔凈，對外界反應靈敏。與正常組比較，模型組大鼠給藥3d后逐漸出現消瘦、多飲多尿、對外界反應遲鈍,乏力懶動,皮毛無光澤,毛發稀疏、易脫落、易臟；小便腥臊酮臭味加重、大便溏稀；部分大鼠出現皮膚破損、潰瘍、白內障、死于腸梗阻等。與模型組比較，氟伐他汀各劑量組也出現消瘦、多飲多尿、小便腥臊酮臭味加重等，但皮毛稍有光澤，對外界反應相對靈敏，且白內障、皮膚破損潰瘍及腸梗阻的發生明顯減少。氟伐他汀中劑量+胰島素組和胰島素組，在給藥1周后動物一般狀況較模型組明顯改善，體重增加，毛色恢復光澤，反應靈敏，但仍不及正常組。

　　2.2  氟伐他汀對糖尿病大鼠血糖的影響

　　與正常組比較，模型組及氟伐他汀各劑量組空腹血糖水平均明顯升高（P＜0.01），氟伐他汀中劑量+胰島素組和胰島素組空腹血糖差異無統計學意義（P＞0.05）；氟伐他汀各劑量組與模型組比較，空腹血糖變化不明顯（P＞0.05）；氟伐他汀中劑量+胰島素組和胰島素組空腹血糖明顯低于模型組（P＜0.01），見表1。隨機檢測非空腹血糖，胰島素干預組與模型組及氟伐他汀各劑量組相近。表1    氟伐他汀對糖尿病大鼠血糖的影響(略)

　　2.3  氟伐他汀對糖尿病大鼠存活率的影響

　　飼養期間，正常組大鼠無一死亡，存活率100%；模型組12只，死亡6只，模型組存活率為50%；氟伐他汀2、6mg/kg和18mg/kg各組11只，分別死亡5、5只和4只，存活率分別為54.45%、54.55%和63.64%；氟伐他汀中劑量+胰島素組9只，死亡2只，存活率為77.78%；胰島素組11只，死亡3只，存活率為72.73%。

　2.4  氟伐他汀對糖尿病大鼠心電圖的影響

　　觀察Ⅱ導聯心電圖，與正常組比較，模型組大鼠心電圖QRS波出現嚴重的高電壓波形并且ST段明顯抬高；氟伐他汀各劑量組大鼠心電圖較模型組相比QRS波幅不同程度的降低，ST段抬高幅度也有不同程度下降；氟伐他汀中劑量+胰島素治療組和胰島素組大鼠心電圖較單純使用氟伐他汀組明顯好轉，但氟伐他汀中劑量+胰島素組未表現出明顯優于單用胰島素組的治療效果，見圖1(封2)。

　　2.5  氟伐他汀對心功能指標的影響

　　氟伐他汀及胰島素干預8周后，模型組大鼠心功能與正常組相比LVSP、LVEDP、+ dp /dtmax、- dp /dtmax和室內壓上升達最大速率所需時間( t-dp /dt)等心功能各項指標差異均有統計學意義(P＜0.05)。與模型組相比，氟伐他汀各劑量組的LVSP、LVEDP、+ dp /dtmax 、 - dp /dtmax和t-dp /dt均體現出不同程度好轉，尤以6mg/kg組改善最為明顯（P＜0.05，P＜0.01）；氟伐他汀中劑量+胰島素組和胰島素組LVSP、LVEDP、+ dp /dtmax、-dp/dtmax和t-dp/dt均明顯好轉（P＜0.05，P＜0.01）。表2  氟伐他汀對糖尿病大鼠心功能指標的影響(略)

　　2.6  對糖尿病大鼠心室重塑指標的影響

　　與正常組比較,模型組和氟伐他汀各劑量組心臟指數和左心室指數均明顯增高（P＜0.01）。胰島素組心臟指數較正常組無明顯差異，左心室指數較正常組升高（P＜0.01）。與模型組相比,氟伐他汀低、中、高劑量組心臟指數明顯減低（P＜0.01）。氟伐他汀中劑量組、胰島素組左心室指數明顯減低（P＜0.05），氟伐他汀低、高劑量組無明顯減低（P＞0.05）。與胰島素組比較，模型組及氟伐他汀低、高劑量組左心室指數均明顯升高（P＜0.05）。但與胰島素組比較氟伐他汀中劑量組與氟伐他汀中劑量+胰島素組左心室指數差異無統計學意義（P＞0.05）。表3  氟伐他汀對STZ大鼠心室重塑指標的影響(略)

　　3  討論

    糖尿病心肌病變是由糖尿病狀態所導致的一種心臟疾病，與血管及瓣膜病理改變無關，隨著病情的發展逐漸出現心肌收縮力減弱，心肌舒張受限，每搏心輸出量顯著減少，并出現代償性的左心室肥厚，最終導致充血性心力衰竭［10］。 目前，人們通過大量的研究工作發現血管緊張素轉化酶抑制劑或血管緊張素受體阻斷劑，β－腎上腺素能受體阻斷劑及鈣離子阻斷劑對糖尿病心臟病有一定的防治作用，但臨床效果均不甚理想。因此，尋找從多靶點、多環節干預糖尿病性心肌病變的發生發展，是極其有意義的。

    鏈脲佐菌素復制的大鼠糖尿病模型，3周后已發生心臟受損,出現符合人類糖尿病心肌病特征性心肌結構的改變,繼而引發心肌病變［11］。本研究結果顯示,在持續高血糖8周后糖尿病大鼠也出現全心臟和左心室心肌肥厚，與相關文獻報道相符，提示糖尿病大鼠8周后出現明顯的心肌病變。職稱論文發表網站

    氟伐他汀是第一個全化學合成的降膽固醇藥物,為羥甲戊二酰輔酶還原酶抑制劑，因其有特殊的開環結構，無需代謝轉化就具有良好藥理活性，已被臨床廣泛應用于降脂治療。近年來有研究表明氟伐他汀具有調脂以外的多種作用。本實驗結果顯示，氟伐他汀干預8周后，其對糖尿病大鼠體重，血糖及24h代謝水平無明顯的改善作用，但可提高糖尿病大鼠的存活率，提示氟伐他汀可能減少糖尿病大鼠致命性心血管事件的發生。有報道，在實驗性糖尿病狗的心臟上發現其左心室順應性降低, 其結締組織增加, 而糖尿病大鼠心臟則表現出心室肌收縮速度降低, 收縮時間延長、舒張延遲［12］。陳修等研究表明，左心室壁出現肥厚時，心電圖會出現QRS波群電壓增高，心肌供血不良時心電圖會出現ST段移位［9］，本研究結果顯示氟伐他汀各劑量組與模型組相比較，心電圖、心臟指數及心室指數出現了不同程度的改善，心功能指標也不同程度的優于模型組，提示氟伐他汀可抑制糖尿病大鼠心肌病變的發生發展，從而對糖尿病心肌病產生保護作用。

    目前針對糖尿病并發癥的防治，首要措施仍是控制血糖。有報道1型糖尿病患者心室增加的厚度可通過嚴格控制血糖，1年后得到部分逆轉［13］。本次實驗旨在觀察氟伐他汀對糖尿病心肌病變保護作用的基礎上，設立了胰島素聯合氟伐他汀治療組，設想在采用胰島素降血糖的基礎上輔助于氟伐他汀將有助于進一步緩解糖尿病心肌病變的發生發展，但實驗結果顯示，氟伐他汀中劑量+胰島素組的治療效果并未顯現出良好的協同作用。胰島素聯合氟伐他汀降脂外效應是否可實現對糖尿病心肌病更好的抑制作用，仍需更多實驗進一步證實。

【參考文獻】
  　［1］Istvan Es,Deisenhofer J. Structural mechanism for statin inhibition of HMG CoA reductase［J］. Science , 2001，292(5519):1160-1164.

　　［2］呂琳, 鹿克風, 朱興雷,等. 氟伐他汀對C反應蛋白誘導的人臍靜脈內皮細胞細胞間黏附分子-1表達的影響［J］. 基礎醫學與臨床 , 2007,27(4):432-435.

　　［3］陳建光, 韓冬. 普伐他汀及氟伐他汀對大鼠心肌缺血誘發室性心動過速潛伏期的延長作用［J］. 中國老年學雜志 , 2006,26(12):1668-1670.

　　［4］王清, 金殷植, 徐冬巖.氟伐他汀聯用苯那普利治療2型糖尿病并發冠心病患者108例 ［J］. 陜西醫學雜志, 2006,35(12):1692-1693.

　　［5］劉群鋒,馬虹,周少春.氟伐他汀對高脂飲食兔動脈粥樣硬化斑塊的干預作用［J］. 暨南大學學報, 2006,27(4):598-601.

　　［6］馬蘭,關振中,吳薇.氟伐他汀對大鼠心肌梗死后左室重構及caspase-3表達的影響 ［J］.中國病理生理雜志 , 2006,22(3):472-476.

　　［7］吳，黃彥生.氟伐他汀與普羅布考對冠心病患者血管內皮功能及可溶性細胞間黏附分子的影響［J］.臨床薈萃, 2006,21(9):657-658.

　　［8］陳莉,楊波,李建軍，等.氟伐他汀預防兔心肌缺血再灌注損傷的實驗研究［J］. 中國醫師雜志,2006,8(3):324-327.

　　［9］陳修.動物心電圖藥理實驗方法學［M］.3版.北京：人民衛生出版社，2002：1007-1017 .

　　［10］Frederick S. Fein, Edmund H. Sonnenblick. Diabetic cardiomyopathy［J］. Cardiovascular Drugs and Therapy,1994,8(1):65-73.

　　［11］張春虹，臧偉進.建立糖尿病心肌病動物模型方法的實驗研究［J］.衛生研究，2006,35(6）:707-711.

　　［12］Zhang H，Zhang A，Kohan DE,et al.Collecting duct-specific deletion of peroxisome proliferator-activated receptor gamma blocks thiazolidinedione-induced fluid retention［J］. Proc Natl Acad Sci USA， 2005,102(26):9406-9411.

　　［13］Grandi AM, Piantanida E, Franzetti I, et al. Effect of glycemic control on left ventricular diastolic function in type 1 diabetes mellitus［J］. Am J Cardiol, 2006, 97(1):71-76.

職稱論文發表網站