大鼠糖尿病心肌病心肌纤维化病理变化的研究

郭善媛1齐洪涛2穆晓艳2戴红艳3（通讯作者）

郭善媛1齐洪涛2穆晓艳2戴红艳3（通讯作者）

（1青岛大学山东青岛266000）

（2青岛市中心医院山东青岛266000；3青岛市市立医院心脏中心山东青岛266000）

【摘要】目的研究大鼠糖尿病心肌病不同病程心肌纤维化病理的变化。方法建立大鼠糖尿病心肌病模型，随机分组，用氯胺T法测定羟脯氨酸含量，代表心肌胶原总含量。心肌免疫组织化学染色测定心肌胶原蛋白（CollagenⅠ、CollagenⅢ）和心肌型α肌动蛋白（α-actin）及转化生长因子-β1（TGF-β1）平均积分光密度；通过光镜和透射电镜下观察心肌病理的变化。结果糖尿病6个月组心肌胶原总含量明显高于3个月内组（P<0.01），病程3个月之后CollagenⅠ含量伴随TGF-β1的含量开始较健康鼠增加（P<0.01），α-actin蛋白含量减少（P<0.01）。病程3个月后大鼠心肌细胞核皱缩，线粒体肿胀、模糊，α-actin含量明显减少，有糖原沉积现象。结论大鼠糖尿病心肌病心肌纤维化的主要原因是CollagenⅠ呈现持续性增加。TGF-β1参与了心肌纤维化发生的早期过程，主要表现为糖原沉积和心肌型actin含量的减少。

【关键词】糖尿病胶原蛋白心肌型α肌动蛋白

【中图分类号】R965【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2014）22-0241-02

1材料与方法

1.1材料大鼠42只，体重（260±20）g，21只健康大鼠，21只大鼠行链脲佐菌素腹腔注射，测定血糖≥16.7mmol/L为糖尿病大鼠；随机分为6组：健康大鼠和糖尿病大鼠分别为1个月组、3个月组和6个月组，每组大鼠各7只随机进入实验。各组分别切取左心室4mm厚组织两块，将一份标本放进液氮中保存，测心肌羟氨酸含量；一份标本于4℃的10%福尔马林溶液中固定24小时，进行石蜡包埋，测心肌细胞内胶原蛋白和转化生长因子β1及肌原蛋白的含量。

1.2方法：用1～10μg的羟脯氨酸标准品按上述相同步骤制作标准曲线，根据曲线，求得羟脯氨酸含量，换算成每克心肌组织中羟脯氨酸含量，乘7.46得心肌胶原总含量。

心肌免疫组织化学染色测定CollagenⅠ、CollagenⅢ和α-actin。采用石蜡切片，在显微镜下观察。采用显微图像分析仪分析CollagenⅠ、CollagenⅢ和α-actin及转化生长因子-β1积分光密度，得平均数。石蜡包埋心肌标本切片，切片厚4μm，做心肌胶原MASSON染色，观察其分布。心肌标本用锇酸固定，PBS洗4次（5min），酒精、丙酮梯度脱水，氧树脂浸透包埋，温箱聚合，超薄切片（70nm），通过透射电镜观察心肌病理的变化。

1.3统计学分析所有测试数据以均值标准差（x-±s）表示。通过SPSS11.0统计软件分析单因素方差，以（P＜0.05）为差异具有统计学意义。

2结果

健康大鼠胶原蛋白含量无显著差异为一组，糖尿病大鼠发病1个月后心肌胶原总含量（4.58±0.55）明显增加，与健康大鼠组比较有差异（P<0.05）；6个月组心肌胶原总含量（6.98±0.13）明显高于3个月组胶原总含量（5.29±0.59）（P<0.01）。糖尿病1个月时III型胶原蛋白含量（198.46±43.36）明显增加，3个月时含量（214.62±50.52）最高。I型胶原蛋白含量在3个月后随TGF-β1的含量（221.32±76.45）开始增加，6个月后TGF-β1的含量（189.07±78.63）有所减少。病程1个月内心肌细胞心肌型α-actin蛋白含量（40.02±28.31）与健康大鼠心肌型α肌动蛋白含量（150.26±33.04）比较，差异无统计学意义（P>0.05）。病程3个月后心肌细胞心肌型α-actin蛋白含量（5.45±2.28）明显减少，病程1个月、3个月、6个月之间心肌细胞心肌型α-actin蛋白含量差异显著，有统计学意义（P<0.05）。

光镜下观察免疫组织化学染色，3个月糖尿病Ⅰ型胶原蛋白含量少于6个月。1个月糖尿病大鼠Ⅰ型胶原蛋白含量与健康组无差别。透射电镜观察健康大鼠心肌细胞心肌型α-actin蛋白主要分布于心肌胞质线粒体周围，糖尿病大鼠主要分布于心肌肌膜处。糖尿病大鼠1个月组的心肌细胞核形态基本正常。大鼠糖尿病3个月α-actin蛋白含量明显减少，心肌细胞核皱缩，线粒体肿胀、模糊，闰盘不连续，有糖原沉积现象；6个月时心肌线粒体显示不清楚，闰盘扭曲、断裂，胞核内、胞核周围和胞质都有糖原沉积现象。

3讨论

心肌间质的纤维化是导致糖尿病心肌病的重要原因之一，胶原大量沉积，增加了心室壁的僵硬度，降低了心室顺应性致心室收缩及舒张功能不全。实验中，糖尿病3个月组和6个月组大鼠心肌胶原含量明显高于健康大鼠组，表明早期糖尿病就开始增多胶原，大鼠糖尿病心肌病心肌纤维化的主要原因是CollagenⅠ呈现持续性增加。TGF-β1参与了心肌纤维化发生的早期过程[1]。糖原沉积和心肌型actin含量减少是糖尿病心肌病病理基础。

参考文献

[1]陈铭林,吴铿.TGF-β1对糖尿病心肌病的影响[J].临床医学工程.2014(02).