糖尿病心肌病模型構(gòu)建

一、糖尿病心肌病背景簡介

  糖尿病患病率是增長最快的疾病之一。據(jù)國際糖尿病聯(lián)合會(huì)估計(jì)，到2030年，糖尿病患者人數(shù)將增加到5.784億，發(fā)病率將高達(dá)10.2%。超過90%的糖尿病為2型糖尿病，其特征是在疾病后期出現(xiàn)外周胰島素抵抗和糖代謝障礙。糖代謝障礙具有兩種潛在機(jī)制：一種是促進(jìn)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性狹窄的發(fā)展，從而導(dǎo)致以收縮功能障礙為特征的缺血性心臟病；另一種是糖尿病的經(jīng)典表現(xiàn)，即糖尿病心肌病（DCM）。DCM是在沒有高血壓、冠狀動(dòng)脈疾病和其他心血管疾病的情況下出現(xiàn)的心功能不全，主要以心室功能障礙、心肌間質(zhì)纖維化和心肌細(xì)胞肥大為主要特征。DCM患者早期癥狀多表現(xiàn)為左心室肥厚和舒張功能障礙，逐步發(fā)展至以心臟纖維化和收縮功能受損為特征。DCM的病理生理學(xué)是復(fù)雜的，涉及多種機(jī)制，如炎癥、線粒體功能障礙、細(xì)胞死亡、氧化應(yīng)激、脂毒性、纖維化和胰島素信號中斷。由于這些病理生理變化，心臟被迫重塑并減少心排血量。

二、糖尿病心肌病模型簡介

  糖尿病心肌病動(dòng)物模型的構(gòu)建是一個(gè)復(fù)雜且精細(xì)的過程，其主要目的在于模擬人類糖尿病心肌病的發(fā)生和發(fā)展，以便進(jìn)一步研究和探索該疾病的發(fā)病機(jī)制、病理過程以及潛在的治療方法。

三、糖尿病心肌病模型構(gòu)建方法

1. 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

C57小鼠   6-8周齡，體重20-25g

2. 實(shí)驗(yàn)材料

高脂飼料，STZ，檸檬酸鈉緩沖液

3. 模型制備流程

（1）適應(yīng)性飼養(yǎng)一周后，將普通飼料更換為高脂飼料，繼續(xù)飼養(yǎng)8周后，禁食不禁水12h，記錄小鼠的體重和空腹血糖值。

（2）根據(jù)小鼠體重，以75 mg/kg給藥劑量，腹腔注射STZ溶液，連續(xù)給藥3天。每次注射前，均需禁食不禁水12h。

（3） 按濃度為5mg/mL配制STZ溶液，現(xiàn)用現(xiàn)配且在30 min內(nèi)注射完畢，注意嚴(yán)格避光，全程在冰上操作。

（4） 造模7d后，尾部取血測量空腹血糖。若血糖值≥11.1mmol/L視為糖尿病造模成功。繼續(xù)給予糖尿病小鼠高脂飼料飼養(yǎng)4~8周。

4. 模型鑒定

4.1生理生化指標(biāo)

（1）一般性指標(biāo)：多飲、多食、多尿、體重下降；

（2）其他指標(biāo)：空腹血糖≥11.1mmol/L或隨機(jī)血糖≥16.7mmol/L；

4.2病理染色

（1）HE染色：給予STZ四周后，隨機(jī)選取2只小鼠處死，對心肌組織進(jìn)行HE，觀察心肌細(xì)胞形態(tài)改變。與空白對照組相比，模型組大鼠心肌細(xì)胞肥大、排列紊亂、有大量炎性細(xì)胞浸潤，且有心肌纖維斷裂、溶解等情況，心肌細(xì)胞橫截面積明顯增大

（2）Masson染色： 給予STZ四周后，隨機(jī)選取2只小鼠處死，對心肌組織進(jìn)行Masson染色，觀察心肌膠原的沉積情況、心肌纖維化程度。

4.3心臟超聲檢測

（1）檢測小鼠心功能，記錄超聲心動(dòng)圖參數(shù)；

（2） 左室舒張末期內(nèi)經(jīng)（LVEDD）、舒張期左室后壁厚度（LVPWT）、左室收縮末期內(nèi)經(jīng)（LVESD）、左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、左室短軸縮短率（LVFS），每個(gè)測量值，取三個(gè)心動(dòng)周期的測量平均值。

（3）與對照組相比，DCM 組LVPWT、LVEDD、LVESD 水平升高（P＜0.05），LVEF和LVFS水平降低（P＜0.05），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明小鼠心臟收縮功能顯著下降。

四、小結(jié)

1.模型特點(diǎn)：

心臟功能變化：糖尿病心肌病模型動(dòng)物通常表現(xiàn)出心臟舒張和收縮功能紊亂，如左心室舒張末壓和舒張速率升高，心率、左心室收縮壓等降低。

心臟結(jié)構(gòu)變化：模型動(dòng)物的心臟重量和心重指數(shù)增加，心肌細(xì)胞排列紊亂，心肌細(xì)胞肥大，室間隔和左心室壁厚度增加。

相關(guān)性分析：心臟功能與結(jié)構(gòu)變化在糖尿病心肌病模型中呈顯著相關(guān)性。

2.應(yīng)用與意義：

通過研究糖尿病心肌病模型，可以深入了解糖尿病對心肌的影響機(jī)制，為預(yù)和治療糖尿病心肌病提供理論基礎(chǔ)。

模型的應(yīng)用有助于評估新的治療策略或藥物對糖尿病心肌病的治療效果。

五、參考文獻(xiàn)

[1] Rullber S， Dulgush J， Yuceogl YZ， et a1． New type ofc8rdi0my0paIhy associated with diabetic glomemloselemsis[J]．Am JCardiol，1972，30：595-602．

[2] SchannwellCM，Left ventricular diastolic dysfunction as an earlyManifestation of diabetic cardiomypathy[J]．Cardiology，2002，98(1-2)：33—30．

[3] AsbunJ，VillarrealFJ．Thepathogenesis of myocardialFibrosis in the setting of diabetic cardiomyopathy[J]．JAm CoilCardiol，2006，47(4)：693-700．

[4] CaiL，WangY，ZhouG，eta1．Attenuation by metallothionein of early cardiac cell death via suppression of mitochondrialOxidative stress results in a prevention of diabetic[J]．Cardiol，2006，48(8)：1688—1697．

[7] 鐘 鳴 ，張 薇 ，苗 雅 ，等．糖／血 小 板 反 應(yīng) 素·1／轉(zhuǎn) 化 生長 因 子 Bl 信號傳 導(dǎo)途徑在糖尿病心肌 病發(fā)病 中的作 用[J]．中華心血 管病 雜 志 ，2006，34(3)：217-220．