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Protective effect of Zuogui Jiangtang Shuxin Recipe on myocardial impairment in MKR mice

左归降糖舒心方对转基因2型糖尿病MKR鼠心肌损伤的保护作用



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 2 期 2011 年 2 月 ·343·
左归降糖舒心方对转基因 2 型糖尿病 MKR 鼠心肌损伤的保护作用
成细华 1,喻 嵘 2*,吴勇军 2,伍参荣 1,吴 慧 1
1. 湖南中医药大学,湖南 长沙 410208
2. 湖南中医药大学 中西医结合临床重点学科,湖南 长沙 410208
摘 要:目的 研究左归降糖舒心方对转基因 2 型糖尿病 MKR 鼠心肌损伤的保护作用。方法 以 MKR 鼠为研究对象,ig
左归降糖舒心方对其进行 30 d 治疗,设野生 C57BL/6 鼠同期对照。用透射电镜观察小鼠心肌形态学改变;比色法测定心肌
中丙二醛(MDA)的量和超氧化物歧化酶(SOD)的活性;全自动生化分析仪检测心功能指标肌酸激酶同工酶(CKMB)
和乳酸脱氢酶(LDH)活性。结果 经左归降糖舒心方治疗后,MKR 鼠心肌组织形态学病变减轻,心肌细胞线粒体嵴部分
消失,肌纤维排列较整齐;心肌组织 MDA 量下降(P<0.05、0.01),SOD 活性升高(P<0.01),且呈剂量依赖性;血清 CKMB
和 LDH 活性下降(P<0.05、0.01),且呈剂量依赖性。结论 左归降糖舒心方可通过抗脂质过氧化,对 MKR 转基因 2 型糖
尿病 MKR 鼠心肌产生保护作用。
关键词:左归降糖舒心方;2 型糖尿病;MKR 鼠;脂质过氧化;心肌损伤
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2011)02 - 0343 - 03
Protective effect of Zuogui Jiangtang Shuxin Recipe on myocardial impairment
in MKR mice
CHENG Xi-hua1, YU Rong2, WU Yong-jun2, WU Cen-rong1, WU Hui1
1. Hunan University of Traditional Chinese Medicine, Changsha 410208, China
2. Key Discipline Integrated Traditional and Western Medicine, Changsha 410208, China
Key words: Zuogui Jiangtang Shuxin Recipe; type 2 diabetes; MKR mice; lipid peroxidation; myocardial impairment

糖尿病性心肌病变是糖尿病全身损害的重要组
成部分,它被认为是糖尿病心脏病死亡的首要因素。
Brownlee[1]提出的统一机制学说认为高糖引起线粒
体中超氧阴离子生成过多,导致组织细胞中发生氧
化应激,最终导致了糖尿病的各种并发症。中药及
其复方对于治疗糖尿病及其并发症作用明显[2-4],以
滋阴益气、活血解毒立法组成的左归降糖舒心方(由
熟地、山茱萸、黄芪、菟丝子等 9 味药组成)具有
降血糖和保护血管内皮细胞的作用[5-6]。本实验采用
透射电镜观察左归降糖舒心方对转基因 2 型糖尿病
MKR 鼠心肌病变的影响,测定心肌组织内丙二醛
(MDA)量、超氧化物歧化酶(SOD)活性及血清
心功能指标肌酸激酶同工酶(CKMB)、乳酸脱氢酶
(LDH)的量,探讨左归降糖舒心方对 2 型糖尿病
小鼠心肌的保护作用及相关机制。
1 材料
1.1 动物
MKR 小鼠(采用组织特异性过度表达转基因
技术产生)由美国国立卫生研究院(Dr. LeRoith)
提供,纯合子,经自然交配后繁殖的子代用于实验
观察。C57BL/6 野生鼠购自中南大学实验动物学
部,SPF 级,生产许可证号:SCXK(湘)2006-0002。
1.2 饲养条件及环境
实验用小鼠饲养在湖南中医药大学SPF级实验
动物中心。饲养笼具、垫料、饲料、饮水均按 SPF
级实验动物的要求进行制备与消毒。
1.3 药物
左归降糖舒心方中各药味购自湖南中医药大学

收稿日期:2010-08-27
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30973749);湖南省自然科学基金杰出青年基金项目(08JJ1005);湖南省中医药科研基金重点项目
(2009003);湖南省高校创新平台开放基金项目(09K059);湖南省科技厅资助项目(2009SK3118);中西医结合临床重点学科资助
作者简介:成细华(1974—),女,湖南湘乡人,博士,副教授,从事中医药防治糖尿病的机制研究。
Tel: 13787418152 E-mail: chengxihua0309@yahoo.com.cn
*通讯作者 喻 嵘 Tel: (0731)88458072 E-mail: yurong@21cn.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 2 期 2011 年 2 月 ·344·
杏林药号,由湖南中医药大学附属第一医院王宇红
教授鉴定。经水煎两次,合并煎液,滤过,浓缩至
含生药 1 g/mL,4 ℃冰箱贮存备用。文迪雅,葛兰
素史克(天津)有限公司,批号为 08030009。
1.4 试剂与仪器
考马斯亮蓝蛋白测定试剂盒及 MDA、SOD 测定
试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。JEOL—
1230 透射电镜;Ultrospec 4300 紫外-可见光分光光
度计,瑞士安法玛西亚公司;日立 7150 全自动生化
分析仪。
2 方法
2.1 左归降糖舒心方对 MKR 小鼠的干预作用
50 只经遗传鉴定的 MKR 小鼠在出生第 8 周时
剪尾采血进行血糖检测。根据性别、体质量分组,
随机分为 MKR 模型组,左归降糖舒心方高、中、
低(49.92、24.96、12.48 g/kg)剂量组,文迪雅(0.52
g/kg)对照组,均 ig 给药。MKR 模型组和 C57BL/6
野生鼠对照组(10 只)ig 等体积蒸馏水,给药容量
为 0.2 mL/10 g。每日定时 ig 1 次,连续给药 30 d,
末次给药后 0.5 h,心脏取血,分离血清,−20 ℃冰
箱保存备用。同时取心尖,4%戊二醛溶液固定,用
透射电镜观察心脏的超微结构。
2.2 指标检测
全自动生化仪检测心功能指标CKMB和LDH。
末次给药后 0.5 h,心脏取血后,分离各小鼠心脏,
与预冷的 PBS 缓冲液(1︰9)冰上电动匀浆器匀浆,
4 ℃离心,分离上清液,−20 ℃ 冰箱保存备用。
上清液蛋白质定量、MDA 量及 SOD 活性测定严格
按试剂盒说明书进行操作。
2.3 统计学处理
多组计量资料数据处理,采用 SPSS13.0 统计软
件 One-way ANOVA 进行处理分析。
3 结果
3.1 透射电镜观察
透射电镜下可见正常C57BL/6野生鼠心肌纤维
排列整齐,线粒体浓密;MKR 模型组小鼠心肌细
胞周围水肿,部分肌节断裂消失,z 线模糊或消失,
心肌细胞线粒体部分嵴部分膜断裂或消失;左归降
糖舒心方各剂量组和文迪雅对照组心肌组织形态学
病变明显减轻,心肌细胞线粒体嵴部分消失,肌纤
维排列较整齐(图 1)。
3.2 左归降糖舒心方对 MKR 小鼠心肌 MDA 量和
SOD 活性的影响
模型组心肌 MDA 量显著高于 C57BL/6 野生鼠
(P<0.01),而 SOD 活性显著低于 C57BL/6 野生鼠
(P<0.01)。不同剂量左归降糖舒心方和文迪雅治疗
后,均能使MKR 鼠心肌MDA 量显著降低(P<0.05、
0.01),SOD 活性显著增强(P<0.01),且呈剂量依
赖性,结果见表 1。
3.3 左归降糖舒心方对MKR 小鼠心功能指标的影响

C57BL/6 野生鼠组 MKR 模型组 左归降糖舒心 49.92 g·kg−1 文迪雅组
图 1 心肌透射电镜图
Fig.1 Transmission electron micrography of myocardia in mice
表 1 左归降糖舒心方对 MKR 小鼠心肌 MDA 量和 SOD 活性及血清 CKMB、LDH 活性的影响( 01=± n , sx )
Table 1 Effect of Zuogui Jiangtang Shuxin Recipe on MDA content and SOD activities in myocardia tissue
and activities of CKMB and LDH in serum of MKR mice ( 01=± n , sx )
组别 剂量 MDA/(nmol·mg−1) SOD/(U·mg−1) CKMB/(U·L−1) LDH/(U·L−1)
C57BL/6野生鼠 — 5.02±0.50* 119.18±11.65** 130.1±19.0** 435±45**
MKR模型 — 5.85±0.63 72.52±10.55 226.3±38.8 1 309±119
左归降糖舒心方 12.48 4.22±0.84* 109.47±14.23** 188.6±18.3* 925±68*
24.96 3.65±0.61** 110.53±14.54** 185.2±21.3* 823±57**
49.92 3.12±0.81** 117.21±12.33** 176.3±11.4** 752±44**
文迪雅组 0.52 4.50±0.79* 116.94± 6.77** 153.4±11.4** 706±29**
与模型组比较:*P<0.05 **P<0.01 ,表 2 同
*P<0.05 **P<0.01 vs model group, Table 2 is same

中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 2 期 2011 年 2 月 ·345·
MKR 模型鼠心功能指标血清 CKMB 和 LDH
活性均高于 C57BL/6 野生鼠(P<0.01)。不同剂量
左归降糖舒心方和文迪雅治疗后,均能使 MKR 鼠
血清 CKMB 和 LDH 活性下降(P<0.05、0.01),
且呈剂量依赖性,结果见表 1。
4 讨论
糖尿病性心肌病是糖尿病致死的主要原因之
一[7-9]。在糖尿病的发生、发展过程中,葡萄糖自身
强氧化作用可产生大量的活性氧(ROS)自由基,
且葡萄糖和蛋白质发生的非酶糖化反应,也能促进
ROS 形成。另外,高血糖可致抗氧化酶(SOD、CAT)
等的糖基化,使抗氧化酶活性降低,导致氧化与抗
氧化系统失衡,清除自由基的能力降低[8]。自由基
对机体组织损伤的程度主要与MDA量及SOD活性
变化相关[9]。自由基引起心肌组织损伤,致使一些
重要的心肌酶 CKMB 及 LDH 外漏,使得其在血清
中的活性升高。
随着 2 型糖尿病及其血管并发症炎症反应、氧
化应激发病学说的发展,2 型糖尿病及其慢性并发
症通常具有的“虚、瘀、毒”的中医病机,与炎症
反应、氧化应激发病学说之间有相当的认同性,2
型糖尿病及其并发症的“虚”,主要是肝肾阴虚,
脾气亏虚,是机体产生炎症反应、氧化应激损伤的
基本条件,而“瘀、毒”等病理产物的形成与聚积
又标志着炎症因子的聚集、高凝状态、活性氧和活
性氮的产生、以及炎症反应、氧化应激损伤的发生
发展。同时,中医又有“脾肾为先后天之本”、“脾
主四肢肌肉”的认识,本研究中所采用的 MKR 小
鼠,因其骨骼肌特异性胰岛素样生长因子-1 受体和
胰岛素受体功能缺失而出现的糖代谢异常、胰岛β
细胞分泌障碍、胰岛素抵抗及慢性炎症状态(如
FFA、血液及肝脏中甘油三酯水平异常)等,似与
“虚、瘀、毒”的病机认识更有一致性[10-13]。本实验
中转基因 2 型糖尿病 MKR 鼠心肌组织 MDA 量升
高,而 SOD 活性降低,血清 CKMB 及 LDH 活性
升高,心肌细胞超微结构异常,说明 MKR 鼠心肌
细胞受到氧化应激损伤,使得细胞内的 CKMB 和
LDH外漏入血,导致血中 CKMB 和 LDH活性升高。
本课题组在前期临床研究与临床文献调研中认为 2
型糖尿病主要病理机制为气阴两虚,夹瘀血热毒
(虚、瘀、毒),并据此以滋阴益气、活血解毒立法
组成的左归复方,分别用于 2 型糖尿病及其合并症
的防治,已取得较好疗效[5-6,11-12]。本研究以左归降
糖舒心方对 MKR 鼠进行干预治疗,结果表明其能
降低 MKR 鼠心肌 MDA 量,升高 SOD 活性,减轻
自由基对心肌的损伤,并维持心肌细胞正常超微结
构,减少了心肌酶 CKMB 及 LDH 外漏。左归降糖
舒心方可能是通过降低 2型糖尿病MKR鼠血糖水
平,抑制 2 型糖尿病 MKR 鼠心肌组织的氧化应激
损伤,从而减轻高血糖所致的心肌损伤,保护 MKR
鼠心肌免受 ROS 损伤。
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