晚期糖基化終末產(chǎn)物裂解劑對(duì)糖尿病大鼠心血管系統(tǒng)的保護(hù)作用

劉雪琴 (濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 濟(jì)源 459000)

晚期糖基化終末產(chǎn)物裂解劑對(duì)糖尿病大鼠心血管系統(tǒng)的保護(hù)作用

劉雪琴 (濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 濟(jì)源 459000)

目的分析晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)裂解劑C36對(duì)糖尿病(DM)大鼠心血管系統(tǒng)的保護(hù)作用。方法雄性Wistar大鼠60只，分為正常組、模型組和C36各劑量組(C1組、C2組、C3組和C4組)6組，對(duì)大鼠心功能指標(biāo)進(jìn)行比較。結(jié)果C4組舒張壓明顯低于正常組和模型組(P＜0.05);模型組和各劑量組心率、心輸出量明顯低正常組(P＜0.05);模型組、C1組、C3組和C4組心指數(shù)明顯低于正常組(P＜0.05);C1組、C3組和C4組心指數(shù)明顯高于模型組(P＜0.05);模型組總外周阻力明顯低于其他各組(P＜0.05);正常組總外周阻力指數(shù)明顯低于其他各組(P＜0.05);各劑量組總外周阻力指數(shù)明顯低模型組(P＜0.05);模型組、C2組、C3組和C4組系統(tǒng)動(dòng)脈順應(yīng)性低于正常組(P＜0.05);各劑量組系統(tǒng)動(dòng)脈順應(yīng)性高于模型組(P＜0.05);模型組心臟臟體系數(shù)明顯高于正常組(P＜0.05);C3組心臟臟體系數(shù)明顯低于模型組(P＜0.05);模型組和各劑量組心室、左心室及兩側(cè)腎臟臟體系數(shù)明顯高于正常組(P＜0.05)。結(jié)論AGEs裂解劑對(duì)DM大鼠心血管系統(tǒng)有良好的保護(hù)作用。

晚期糖基化終末化產(chǎn)物(AGEs);裂解劑;糖尿病

心血管疾病是老年糖尿病(DM)患者最突出的并發(fā)癥，是致死亡率上升和生活質(zhì)量低的重要原因。DM本質(zhì)上是一種障礙性高血糖癥，其并發(fā)癥是本病致死的主要原因，如血管僵硬和心功能不全等。晚期糖基化終末化產(chǎn)物(AGEs)累積是引起并發(fā)癥的主要原因之一〔1，2〕。本文觀察 AGEs裂解劑 C36對(duì)DM大鼠心血管系統(tǒng)的保護(hù)作用。

1 資料與方法

1.1 基本材料 雄性Wistar大鼠60只，體重343～446 g，購(gòu)于醫(yī)學(xué)科學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心，經(jīng)檢測(cè)均合格。C36(3－benzyloxycarbonylmethyl－4－methyl－thiazol－3－ium bromide)是一種裂解 AGEs的化合物(由沈陽(yáng)藥科大學(xué)提供)。

1.2 DM大鼠模型建立方法與給藥方法 隨機(jī)選取10只為正常組(健康對(duì)照)，其余50只制作DM模型，隔夜禁食、但不禁水后，采用腹腔給藥方法進(jìn)行鏈脲佐菌素(STZ)70 mg/kg快速注射，STZ購(gòu)于北京博愛(ài)科貿(mào)有限公司，利用血糖儀測(cè)量其血糖水平，將血糖水平超過(guò)15 mmol/L的大鼠繼續(xù)上述給藥方式飼養(yǎng)，期間可正常飲食，并保證足夠飲水量，同時(shí)避免使用胰島素等降糖藥物，維持DM大鼠模型2 w。將50只DM大鼠模型，每組10只，隨機(jī)分為模型組，C1組:C36 49.4 mg/kg組、C2組:C36 8.7 mg/kg組、C3組:C36 17.6 mg/kg組、C4組:C36 35.4 mg/kg組。各劑量組每日進(jìn)行一次給藥，正常組和模型組注射等劑量生理鹽水連續(xù)4 w。所有大鼠于給藥后采用無(wú)創(chuàng)尾動(dòng)脈血壓測(cè)量分析系統(tǒng)〔3〕，進(jìn)行血壓和心率測(cè)量;給藥4 w后經(jīng)腹腔注射戊巴比妥鈉麻醉，氣管切開(kāi)插管，開(kāi)胸，分離主動(dòng)脈，套以合適的脈沖多普勒探頭，連于生理記錄儀上進(jìn)行血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)量〔4〕;最后將全部大鼠斷頸處死，解剖取出臟器，測(cè)量臟體系數(shù) =(臟器/體重) ×1 000〔5〕。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS11.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，數(shù)據(jù)用±s表示，組間對(duì)比用t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠體重及心功能指標(biāo)比較 模型組和各劑量組體重、心率明顯低于正常組(P＜0.05);C4組舒張壓明顯低于正常組和模型組(P＜0.05)(表1)。

2.2 給藥后各組心功能指標(biāo)比較 模型組和各劑量組心輸出量明顯低正常組(P＜0.05);模型組、C1組、C3組和C4組心指數(shù)明顯低于正常組(P＜0.05);C1組、C3組和C4組心指數(shù)明顯高于模型組(P＜0.05);模型組總外周阻力明顯低于其他各組(P＜0.05);正常組總外周阻力指數(shù)明顯低于其他各組(P＜0.05);C1組、C2組、C3組和C4組總外周阻力指數(shù)明顯低于模型組(P＜0.05);模型組、C2組、C3組和C4組系統(tǒng)動(dòng)脈順應(yīng)性低于正常組(P＜0.05);C1組、C2組、C3組和C4組系統(tǒng)動(dòng)脈順應(yīng)性高于模型組(P＜0.05)(表2)。

表1 各組大鼠體重及心功能指標(biāo)變化(n=10，±s)

表1 各組大鼠體重及心功能指標(biāo)變化(n=10，±s)

與正常組比較:1)P＜0.05;與模型組比較:2)P＜0.05;下表同

組別 體重(g) 收縮壓(mmHg)舒張壓(mmHg)心率(次/min)正常組446±28 104.7±11.6 73.5±12.1 342.7±19.5模型組 345±241) 98.9±10.2 75.4±13.6 271.8±36.41)C1組 353±181) 98.7±8.6 68.7±9.5 269.8±18.61)C2組 346±241) 106.6±11.8 67.9±13.5 264.8±24.61)C3組 364±191) 107.6±13.9 71.6±16.8 281.6±30.81)C4組 343±291) 98.7±12.4 59.4±15.71)2)259.3±33.71)

2.3 各組大鼠心臟及腎臟臟體系數(shù)比較 模型組和各劑量組心臟臟體系數(shù)明顯高于正常組(P＜0.05);C3組心臟臟體系數(shù)明顯低于模型組(P＜0.05);模型組和各劑量組心室、左心室及兩側(cè)腎臟臟體系數(shù)明顯高于正常組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)(表3)。

表2 給藥4 w后各項(xiàng)心功能指標(biāo)變化情況(n=10，±s)

表2 給藥4 w后各項(xiàng)心功能指標(biāo)變化情況(n=10，±s)

組別 心輸出量(ml/min)心指數(shù)(ml·min －1·cm －2)總外周阻力(dyne·sec－1·cm －5·10 －3)總外周阻力指數(shù)(dyne·s－1·cm －3)系統(tǒng)動(dòng)脈順應(yīng)性(10 －3·ml－1·kPa－1)正常組 123.5±19.7 0.216±0.039 82.9±21.5 144.5±31.9 13.4±3.5模型組 59.4±6.81) 0.133±0.0151) 108.5±18.41) 239.5±18.71) 5.8±0.91)C1組 81.5±8.71) 0.188±0.0221)2) 79.5±12.32) 178.5±34.11)2) 10.1±4.12)C2組 84.1±12.91) 0.198±0.0332) 78.4±18.72) 181.6±52.41)2) 9.5±1.31)2)C3組 78.9±9.81) 0.186±0.0211)2) 86.9±22.42) 197.1±55.41)2) 8.1±1.51)2)C4組 76.9±10.11) 0.187±0.0121)2) 77.1±18.72) 178.5±46.51)2) 7.9±1.31)2)

表3 各組心臟、心室及腎臟臟體系數(shù)對(duì)比(n=10，±s，‰)

表3 各組心臟、心室及腎臟臟體系數(shù)對(duì)比(n=10，±s，‰)

組別 心臟 心室 左心室 左腎臟 右腎臟正常組 2.50±0.09 2.24±0.06 1.77±0.07 2.59±0.13 2.68±0.14模型組 3.48±0.361) 3.05±0.281) 2.44±0.251) 5.16±0.271) 5.19±0.291)C1組 3.37±0.181) 2.96±0.151) 2.29±0.111) 4.98±0.241) 5.04±0.201)C2組 3.44±0.191) 2.98±0.151) 2.27±0.091) 5.23±0.441) 5.34±0.381)C3組 3.15±0.181)2) 3.00±0.161) 2.38±0.111) 5.14±0.391) 5.28±0.381)C4組 3.43±0.201) 3.01±0.151) 2.35±0.171) 5.06±0.341) 5.18±0.291)

3 討論

AGEs與血管內(nèi)皮晚期糖基化終產(chǎn)物受體(RAGE)結(jié)合，刺激活性氧(ROS)生成，血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡、脫落，內(nèi)皮細(xì)胞損傷，低密度脂蛋白沉積于損傷部位，導(dǎo)致微血管玻璃樣變〔6〕。AGEs主要通過(guò)以下三方面途徑進(jìn)入體內(nèi)并引起病理生理學(xué)變化:①AGEs對(duì)大鼠體內(nèi)的外基質(zhì)蛋白細(xì)胞進(jìn)行了改變，即玻璃黏連蛋白或?qū)羽みB蛋白進(jìn)行性質(zhì)方面的改變，從而改變其組織結(jié)構(gòu)方面的功能。②利用特異細(xì)胞與AGEs受體間相互作用，對(duì)細(xì)胞外信號(hào)進(jìn)行激活，增加炎性細(xì)胞因素表達(dá)，使得纖維化生長(zhǎng)因子得到充分釋放，最后氧化應(yīng)激損傷隨之而產(chǎn)生。③在使用AGEs裂解劑的同時(shí)，利用中間產(chǎn)物高活性可對(duì)組織蛋白功能直接進(jìn)行改變，比如AGEs與血漿密度較低的蛋白質(zhì)進(jìn)行共價(jià)耦聯(lián)后便可引起新的密度較低的糖基化脂蛋白產(chǎn)生，從而增加動(dòng)脈壁膠原的產(chǎn)生及低密度脂蛋白(LDL)氧化率，對(duì)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生誘導(dǎo)作用使多種細(xì)胞因子得到釋放，引起動(dòng)脈粥樣硬化癥狀加重。AGEs可引起多種疾病發(fā)生，尤其是在心血管系統(tǒng)方面，AGEs的影響更嚴(yán)重。AGEs產(chǎn)生會(huì)引起血管硬化〔7〕、心肌硬化等癥狀出現(xiàn)，導(dǎo)致患者內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂及心血管系統(tǒng)功能失調(diào)等。本研究顯示通過(guò)注射C36可明顯改善大鼠心輸出量、心指數(shù)、外周阻力和動(dòng)脈順應(yīng)性等指標(biāo)都有明顯改善。AGEs在腎衰竭患者動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生、發(fā)展中起重要作用?？扇苄匀薃GEs受體胞外段－IgG Fc(sRAGE－IgG Fc)融合蛋白對(duì)DM大鼠腎臟有保護(hù)作用〔8〕，可見(jiàn)AGEs對(duì)大鼠腎臟有明顯影響，與本研究結(jié)果一致。綜上，C36對(duì)于AGEs的損傷有一定抑制作用。

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R587.1

A

1005-9202(2012)16-3477-02;

10.3969/j.issn.1005-9202.2012.16.060

劉雪琴(1973－)，女，碩士，講師，主要從事生物學(xué)研究。

〔2011－10－19 收稿 2012－01－17 修回〕

(編輯 袁左鳴/張 慧)