冀曉茹 喻雅琪 李聰偉 曹皓軒 龔 標(biāo) 白 靜

華北理工大學(xué) 河北唐山 063000

蘆丁對(duì)1型糖尿病小鼠心肌損傷的影響

冀曉茹 喻雅琪 李聰偉 曹皓軒 龔 標(biāo) 白 靜

華北理工大學(xué) 河北唐山 063000

①目的 探討蘆丁對(duì)1型糖尿病小鼠心肌損傷的影響。②方法 60只小鼠隨機(jī)取出12只作為正常組，其余通過一次性大劑量腹腔注射四氧嘧啶100mg/kg，建立小鼠1型糖尿病模型。將成模小鼠隨機(jī)分為模型組和蘆丁低、高劑量組，每組12只；正常組與模型組灌胃羧甲基纖維素鈉(CMC)，蘆丁低、高劑量組分別灌胃蘆丁50mg/kg、100mg/kg，1次/d，連續(xù)8周。8周后，采用血糖儀測定各組小鼠的隨機(jī)血糖、體質(zhì)量及心臟重量，采用全自動(dòng)生化分析儀測定肌酸激酶(CK)及肌酸激酶同工酶(CK-MB)，并通過HE染色觀察心肌組織形態(tài)學(xué)改變。③結(jié)果 給藥8周后，與正常組比較，模型組小鼠體質(zhì)量減少(P<0.01)；與模型組比較，蘆丁低、高劑量組小鼠體質(zhì)量增加(P<0.05)。與正常組比較，模型組CK、CK-MB及隨機(jī)血糖高(P<0.01)；與模型組比較，蘆丁低、高劑量組CK、CK-MB及隨機(jī)血糖低(P<0.01)。與正常組比較，模型組心指數(shù)低(P<0.01)；與模型組比較，蘆丁低、高劑量組心指數(shù)高(P<0.01)。蘆丁低、高劑量組比較，體質(zhì)量、隨機(jī)血糖、CK、CK-MB及心指數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，蘆丁無劑量依賴性。通過HE染色觀察，正常組小鼠心肌組織無形態(tài)結(jié)構(gòu)改變，排列整齊；模型組小鼠心肌組織明顯病變，心肌細(xì)胞萎縮，部分細(xì)胞壞死，細(xì)胞間隙增大，排列紊亂；蘆丁低、高劑量組小鼠心肌組織病變程度明顯改善。④結(jié)論 蘆丁對(duì)1型糖尿病小鼠心肌損傷具有保護(hù)作用。

蘆丁 1型糖尿病 小鼠 心肌損傷

糖尿病心肌損傷[1]是由高血糖引起的直接作用于心肌細(xì)胞、損傷心肌組織的慢性并發(fā)癥，其病理表現(xiàn)無特異性。1型糖尿病性心肌損傷易造成糖尿病患者心肌細(xì)胞肥大甚至萎縮及心肌間質(zhì)纖維化等心肌結(jié)構(gòu)異常[2]，并最終導(dǎo)致心室舒張收縮功能障礙，若不及時(shí)積極治療，將發(fā)展為充血性心力衰竭[3]。蕎麥黃酮是提取于蕎麥花葉的黃酮類化合物，研究發(fā)現(xiàn)，其具有降血糖、降血脂、軟化血管及改善微循環(huán)等作用，而蘆丁為蕎麥黃酮類化合物的主要成分[4～6]。為探討蘆丁對(duì)1型糖尿病小鼠心肌損傷是否具有保護(hù)作用，本實(shí)驗(yàn)建立了小鼠1型糖尿病模型，觀察蘆丁對(duì)小鼠心肌損傷的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 昆明小鼠雄性：體質(zhì)量36～45克(批號(hào)0000380)，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所產(chǎn)。

1.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器 5D系列血糖儀和血糖儀試紙[京藥監(jiān)械(準(zhǔn))字2012第2400599號(hào)]北京怡成生物電子技術(shù)股份有限公司；采血針(津械注準(zhǔn)20152410009)購自天津華鴻科技股份有限公司；Chemray 240型全自動(dòng)生化分析儀，購自Rayto公司;電子分析天平，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司。

1.1.3 主要藥品與試劑 四氧嘧啶購自Sigma公司；蘆丁(Lot GR198228-2)購自Abcam公司 ；羧甲基纖維素鈉(Lot No.20140122)購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 小鼠1型糖尿病模型的建立及動(dòng)物分組 小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周，60只小鼠隨機(jī)取出12只作為正常組，其余通過一次性大劑量腹腔注射四氧嘧啶100mg/kg，建立小鼠1型糖尿病模型，將隨機(jī)血糖≥16.7mmol/L確定為成模小鼠，共36只成模。將成模小鼠隨機(jī)分為模型組和蘆丁低劑量組、蘆丁高劑量組，每組12只。給藥灌胃蘆丁前，測量各組小鼠隨機(jī)血糖及體質(zhì)量，正常組與模型組灌胃羧甲基纖維素鈉(CMC)，0.1mL/10g，蘆丁低劑量組與蘆丁高劑量組分別灌胃采用CMC溶解的蘆丁50mg/kg、100mg/kg，0.1mL/10g，1次/d，連續(xù)8周。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)測定 8周后，小鼠尾靜脈取血采用血糖儀測定各組小鼠的隨機(jī)血糖；稱量各組小鼠體質(zhì)量；小鼠禁食12小時(shí)，取各組小鼠眼球血，采用Chemray 240型全自動(dòng)生化分析儀測定各組小鼠CK及CK-MB指標(biāo)，處死小鼠，開胸取出心臟稱量，放入4%多聚甲醛中，組織包埋切片，采用HE染色觀察心肌組織形態(tài)學(xué)改變。

2 結(jié)果

2.1 各組小鼠給藥前后隨機(jī)血糖濃度及體質(zhì)量變化 1型糖尿病小鼠造模成功后，蘆丁低、高劑量組分別灌胃CMC溶解的蘆丁50mg/kg、100mg/kg，1次/d，連續(xù)8周。采用血糖儀測各組小鼠隨機(jī)血糖。正常組小鼠給藥前后隨機(jī)血糖均在正常范圍；給藥后，模型組小鼠平均血糖24.44mmol/L，蘆丁低劑量組平均血糖21.70mmol/L，蘆丁高劑量組平均血糖21.60mmol/L；與正常組比較，模型組隨機(jī)血糖高(P<0.01)；與模型組比較，蘆丁低、高劑量組小鼠隨機(jī)血糖低(P<0.01)。測各組小鼠體質(zhì)量，與正常組比較，模型組小鼠體質(zhì)量減少(P<0.01)，平均體質(zhì)量35.80g,“三多一少”癥狀明顯，活動(dòng)量減少；蘆丁低劑量組平均體質(zhì)量37.70g, 蘆丁高劑量組平均體質(zhì)量38.60g， “三多一少”癥狀改善。與模型組比較，蘆丁低、高劑量組小鼠體質(zhì)量增加(P<0.05)，蘆丁低、高劑量組體質(zhì)量及血糖無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，見表1。

表1 各組小鼠給藥前后隨機(jī)血糖濃度及體質(zhì)量變化±s,n=12)

注：與正常組比較，*P<0.01；與模型組比較，△△P<0.01，△P<0.05

2.2 蘆丁對(duì)各組小鼠心功能的影響 灌胃蘆丁8周后，采用全自動(dòng)生化分析儀測定小鼠CK及CK-MB指標(biāo)。心指數(shù)(mg/g)=心臟重量/體質(zhì)量。模型組CK與CK-MB較正常組高(P<0.01)，蘆丁低、高劑量組CK與CK-MB較模型組低(P<0.01)。模型組心指數(shù)較正常組低(P<0.01)，蘆丁低、高劑量組心指數(shù)較模型組高(P<0.01)，蘆丁低、高劑量組CK、CK-MB及心指數(shù)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，見表2。

表2 各組小鼠給藥后心功能的比較±s,n=12)

注：與正常組比較，*P<0.01；與模型組比較，△△P<0.01

正常組(400×) 模型組(400×) 蘆丁低劑量組(400×) 蘆丁高劑量組(400×)

圖1 各組心肌組織形態(tài)學(xué)改變

2.3HE染色結(jié)果 通過HE染色觀察心肌組織形態(tài)學(xué)改變，見圖1。正常組小鼠心肌組織無形態(tài)結(jié)構(gòu)改變，排列整齊；模型組小鼠心肌細(xì)胞明顯病變，心肌細(xì)胞萎縮，部分細(xì)胞壞死，細(xì)胞間隙增大，排列紊亂；蘆丁低、高劑量組小鼠心肌細(xì)胞病變程度明顯改善。

3 討論

1型糖尿病性心肌損傷作為糖尿病的嚴(yán)重合并癥之一[7]，其主要病理表現(xiàn)為心臟膠原纖維增生，心肌組織緊張度增加，最終導(dǎo)致心肌纖維化,心室收縮和舒張功能受損；其中具體形態(tài)學(xué)表現(xiàn)為心肌細(xì)胞肥大甚至萎縮、心肌肥厚、肌原纖維缺失、間質(zhì)纖維化、心肌內(nèi)微血管病變等[8,9]。蕎麥屬于蓼科蕎麥屬作物，其黃酮類化合物主要成分蘆丁具有良好的降血糖、調(diào)血脂、抗炎抗氧化、抑制糖尿病心肌損傷等藥理作用，從而保護(hù)心肌組織，改善1型糖尿病性心肌損傷這一并發(fā)癥[10～12]。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，給藥8周后，與正常組比較，模型組小鼠體質(zhì)量減少(P<0.01)；與模型組比較，蘆丁低、高劑量組小鼠體質(zhì)量增加(P<0.05)。模型組CK、CK-MB及隨機(jī)血糖較正常組高(P<0.01)，蘆丁低、高劑量組較模型組低(P<0.01)。模型組心指數(shù)較正常組低(P<0.01)，蘆丁低、高劑量組較模型組高(P<0.01)。蘆丁低、高劑量組比較，體質(zhì)量、隨機(jī)血糖、CK、CK-MB及心指數(shù)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，蘆丁無劑量依賴性。通過HE染色觀察，正常組小鼠心肌組織無形態(tài)結(jié)構(gòu)改變，排列整齊；模型組小鼠心肌細(xì)胞明顯病變，心肌細(xì)胞萎縮，部分細(xì)胞壞死，細(xì)胞間隙增大，排列紊亂；蘆丁低、高劑量組小鼠心肌細(xì)胞病變程度明顯改善。心肌酶CK、CK-MB是檢驗(yàn)心肌組織損傷程度的重要指標(biāo)，當(dāng)心肌組織發(fā)生損傷時(shí)，心肌細(xì)胞膜的完整性被破壞，心肌酶CK、CK-MB漏出細(xì)胞外，導(dǎo)致血清中心肌酶含量升高，血清中的心肌酶含量反映出心肌組織的損傷程度及心肌梗死程度。本實(shí)驗(yàn)中模型組小鼠心肌酶含量高，經(jīng)給藥治療后蘆丁低、高劑量組均能明顯降低小鼠血清中心肌酶含量，表明蘆丁能抑制1型糖尿病小鼠心肌組織的損傷、保護(hù)心肌組織；同時(shí)心指數(shù)及心肌組織病理切片也顯示，蘆丁可以使心肌細(xì)胞萎縮、壞死癥狀減輕。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，蘆丁可以改善心肌細(xì)胞萎縮等病變癥狀，保護(hù)心肌組織，改善1型糖尿病小鼠心功能，對(duì)糖尿病性心肌損傷具有明顯保護(hù)作用。

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(2016-06-25 收稿)(庫雪飛 編輯)

Influence of rutin on myocardial injury of type 1 diabetic mice

JIXiaoru,YUYaqi,LICongwei,etal

(NorthChinaUniversityofScienceandTechnology,Tangshan063000，China)

Objective To explore the influence of rutin on myocardial injury of type 1 diabetic mice.Methods The mice were randomly taken out 12 as the normal group and the rest of the mice were intraperitoneally injected with alloxan(100mg/kg) to establish the model of type 1 diabetic mice.After the success of the model,the mice were randomly divided into the model group,the low-dose rutin group and high-dose rutin group.Every group was treated for 8 weeks.After 8 weeks,the blood glucose,weight and heart weight were measured in each group,the creatine kinase and creatine kinase isoenzyme were measured by the automatic biochemical analyzer,and the morphological changes of myocardial tissue were observed by HE staining.Results After 8 weeks of treatment,compared with the normal group,the model groups' weight were decreased(P<0.01)andcomparedwiththemodelgroup,therutintreatmentgroups'weightwereincreased(P<0.05).Comparedwiththenormalgroup,themodelgroups'creatinekinase,creatinekinaseisoenzymeandbloodglucosewereincreased(P<0.01)andcomparedwiththemodelgroup,therutintreatmentgroupweredecreased(P<0.01).Comparedwiththenormalgroup,themodelgroups'cardiacindexwasdecreased(P<0.01)and compared with the model group,the rutin treatment group was increased(P<0.01).Comparison of rutin in low and high dose group,they didn't have statistically significant differences.So the rutin didn't have dose dependence.The normal group didn't have morphological changes of myocardial tissue by HE staining.In the model group,the myocardial tissue had obviously pathological changes,myocardial cells were atrophied,partial cells were necrosed,the gaps of cells were increased,and the arrangement was out of order.The degree of pathological changes of the rutin treatment groups' myocardial tissue were obviously improved.Conclusion The rutin has protective effect on myocardial injury of type 1 diabetic mice.

Rutin.Type 1 diabetes.Mellitus mice.Myocardial injury

河北省自然科學(xué)基金(項(xiàng)目編號(hào)：H2014209194)；華北理工大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：X2016154)。

冀曉茹(1995-)，女，本科生。研究方向：中藥治療糖尿病研究。

白 靜。

R 587.1

A

2095-2694(2017)01-005-4