糖尿病心肌病模型構建

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。據國際糖尿病聯合會估計，到2030年，糖尿病患者人數將增加到5.784億，發病率將高達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制：一種是促進冠狀動脈粥樣硬化性狹窄的發展，從而導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典表現，即糖尿病心肌病（DCM）。DCM是在沒有高血壓、冠狀動脈疾病和其他心血管疾病的情況下出現的心功能不全，主要以心室功能障礙、心肌間質纖維化和心肌細胞肥大為主要特征。DCM患者早期癥狀多表現為左心室肥厚和舒張功能障礙，逐步發展至以心臟纖維化和收縮功能受損為特征。DCM的病理生理學是復雜的，涉及多種機制，如炎癥、線粒體功能障礙、細胞死亡、氧化應激、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

  糖尿病心肌病動物模型的構建是一個復雜且精細的過程，其主要目的在于模擬人類糖尿病心肌病的發生和發展，以便進一步研究和探索該疾病的發病機制、病理過程以及潛在的治療方法。

三、糖尿病心肌病模型構建方法

1. 實驗動物

C57小鼠   6-8周齡，體重20-25g

2. 實驗材料

高脂飼料，STZ，檸檬酸鈉緩沖液

3. 模型制備流程

（1）適應性飼養一周后，將普通飼料更換為高脂飼料，繼續飼養8周后，禁食不禁水12h，記錄小鼠的體重和空腹血糖值。

（2）根據小鼠體重，以75 mg/kg給藥劑量，腹腔注射STZ溶液，連續給藥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，現用現配且在30 min內注射完畢，注意嚴格避光，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。繼續給予糖尿病小鼠高脂飼料飼養4~8周。

4. 模型鑒定

4.1生理生化指標

（1）一般性指標：多飲、多食、多尿、體重下降；

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

4.2病理染色

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

（2）Masson染色： 給予STZ四周后，隨機選取2只小鼠處死，對心肌組織進行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，記錄超聲心動圖參數；

（2） 左室舒張末期內經（LVEDD）、舒張期左室后壁厚度（LVPWT）、左室收縮末期內經（LVESD）、左室射血分數（LVEF）、左室短軸縮短率（LVFS），每個測量值，取三個心動周期的測量平均值。

（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），差異有統計學意義，說明小鼠心臟收縮功能顯著下降。

四、小結

1.模型特點：

心臟功能變化：糖尿病心肌病模型動物通常表現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。

心臟結構變化：模型動物的心臟重量和心重指數增加，心肌細胞排列紊亂，心肌細胞肥大，室間隔和左心室壁厚度增加。

相關性分析：心臟功能與結構變化在糖尿病心肌病模型中呈顯著相關性。

2.應用與意義：

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制，為預和治療糖尿病心肌病提供理論基礎。

模型的應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

[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 素·1／轉 化 生長 因 子 Bl 信號傳 導途徑在糖尿病心肌 病發病 中的作 用[J]．中華心血 管病 雜 志 ，2006，34(3)：217-220．