缺血/再灌注及预处理对糖尿病大鼠心肌梗死范围的影响
作者：王雯 朱盈芬 芦灵巧 耿益民 张立克
单位：首都医科大学病理生理学教研室
关键词：
首都医科大学学报990420 冠状动脉粥样硬化是糖尿病患者常见并发症。然而有关糖尿病心肌缺血/再灌注损伤变化特点的报道不多且相互矛盾。有人指出糖尿病大鼠心肌缺血后心功能恢复较正常鼠慢[1]；有人报道糖尿病动物对缺血耐受性更高[2～4]；还有人认为糖尿病及正常动物对心肌缺血/再灌注损伤的反应无明显差别[5]。鉴于心肌结构改变影响心功能及心电，本工作通过观察心肌缺血/再灌注及缺血预处理(ischemia preconditioning,IP)对糖尿病大鼠心肌梗死范围的影响，了解糖尿病大鼠缺血/再灌注后心肌损害程度及心肌自身保护作用有否变化。
1 材料和方法
, 百拇医药
SD大鼠32只，体质量250～300 g，雌雄不拘。以5%四氧嘧啶(100 μg/kg)间隔24 h肌肉注射2次来复制糖尿病模型。采用葡萄糖氧化酶法测定血糖，以6周后血糖大于11 mmol/L者为糖尿病大鼠。6周后，于戊巴比妥钠(45 mg/kg)腹腔注射麻醉下，采用结扎及放松冠状动脉左前降支(LAD)的方法复制心肌缺血/再灌注模型。本实验采用的是缺血60 min、再灌注30 min的模型。正式结扎LAD前，以缺血5 min、再灌注5 min 2次造成缺血预处理(IP)。再灌注结束后，向左心室内注入饱和曲利本蓝溶液，取下心脏，将左心室均匀地横断切为4片，切片上蓝染区为正常心肌，非蓝染区为缺血心肌。然后进行红四氮唑(TTC)染色，切片上白色区为梗死心肌。用德国Leica公司生产的Q550-IW型图像分析仪精确计算各个区域的面积。心肌缺血范围(%)=缺血面积/左室总面积×100%，心肌梗死范围(%)=梗死面积/缺血面积×100%。用RM-6200型四道生理记录仪持续监测Ⅱ导心电图。
实验分为4组(各组8只)：NIP组：正常大鼠缺血60 min、再灌注30 min；IP组：正常大鼠经2轮IP后缺血60 min、再灌注30 min；DNIP组：糖尿病大鼠缺血60 min、再灌注30 min；DIP组：糖尿病大鼠经2轮IP后缺血60 min、再灌注30 min。
, http://www.100md.com
各组数据均以均数±标准差表示，采用单因素方差分析，差异显著时用Student-Newman-Keuls法进行两两比较，显著性标准为P<0.05。
2 结果
血糖浓度：糖尿病大鼠血糖浓度平均为(23.75±3.80) mmol/L，非糖尿病大鼠血糖浓度平均(4.06±0.23) mmol/L，2组大鼠血糖浓度有显著性差异(P<0.05)。
心肌缺血范围及心肌梗死范围见表1。各组大鼠间的心肌缺血范围均无显著性差异(P>0.05)。与NIP组相比，IP组及DNIP组的心肌梗死范围均显著降低(P<0.05)；与IP组及DNIP组相比，DIP组的心肌梗死范围显著增高(P<0.05)。
表1 心肌缺血及梗死范围
% 分组
, 百拇医药
心肌缺血范围
心肌梗死范围
NIP
53.92±7.95
73.10±11.99
IP
49.36±10.42
33.14±17.27*
DNIP
52.84±11.38
41.84±8.80*
, 百拇医药
DIP
49.42±9.54
59.75±12.91△
各组n=8；*与NIP组比较P<0.05；△与IP及DNIP组比较P<0.05
3 讨论
心肌缺血范围的大小对心肌梗死范围有一定的影响。本实验各组大鼠心肌缺血范围大小相似，经统计后均无显著性差异(P>0.05)； 而且用梗死面积占缺血面积的百分数表示心肌梗死状况，排除了心肌缺血范围的不同对心肌梗死范围的影响。
关于糖尿病动物缺血/再灌注后心肌梗死状况的工作，仅见Liu等对11～12个月的糖尿病大鼠的有关报道[6]。他发现此类糖尿病大鼠心肌梗死范围低于正常大鼠，经缺血预处理后心肌梗死范围进一步降低，表明糖尿病大鼠缺血预处理的保护作用仍存在。
, 百拇医药
本研究采用6周的糖尿病模型，发现DNIP组大鼠心肌梗死范围较NIP组显著降低(P<0.05)，提示早期糖尿病大鼠的心肌损伤程度较轻，这与Liu等的报道一致。IP组大鼠与NIP组相比，其心肌梗死范围显著降低，这一结果验证了IP的保护作用。但DIP组的心肌梗死范围却显著高于IP及DNIP组，表明糖尿病心脏缺血预处理的心肌保护作用消失。Paulson指出，糖尿病的病程及其严重程度可影响心脏对心肌缺血的敏感性[7]。本实验采用的是6周糖尿病模型，而Liu等采用的是11～12个月的糖尿病模型，本实验与Liu等的不同结果，是否提示糖尿病持续时间的长短可影响缺血预处理的保护作用，值得进一步探讨。糖尿病大鼠心脏缺血预处理的心肌保护作用消失，也提示预处理的保护作用可能与糖代谢有一定的关系。
参考文献
1 Feuvray D，Idell-Wenger J A，Neely J R. Effects of ischemia on rat myocardial function and metabolism in diabetes. Circ Res,1979,44:322～329
, 百拇医药
2 Kusama Y, Hearse D J, Avkiran M. Diabetes and susceptibility to reperfusion-induced ventricular arrhythmias. J Mol Cell Cardiol,1992, 24:411～421
3 张立克,朱盈芬,芦灵巧,等.糖尿病对大鼠心脏缺血/再灌性室颤及缺血预处理的影响.首都医科大学学报,1998,19(4):312～314
4 Tani M, Neely J R. Hearts from diabetic rats are more resistant to in vitro ischemia: Possible role of altered Ca2+ metablism. Circ Res,1988,62:931～940
5 Vogel W M, Apstein C S. Effects of allaxan-induced diabetes on ischemia-reperfusion injury in rabbit hearts. Circ Res,1988,62:975～982
6 Liu Y, Thornton J D, Cohen M V, et al. Streptozotocin-induced non-insulin-dependent diabetes protects the heart from infarction. Circulation,1993,88(3):1273～1278
7 Paulson D J. The diabetic heart is more sensitive to ischemic injury. Cardiovasc Res,1997,34(1):104～112
收稿日期：1998-11-12, 百拇医药
单位：首都医科大学病理生理学教研室
关键词：
首都医科大学学报990420 冠状动脉粥样硬化是糖尿病患者常见并发症。然而有关糖尿病心肌缺血/再灌注损伤变化特点的报道不多且相互矛盾。有人指出糖尿病大鼠心肌缺血后心功能恢复较正常鼠慢[1]；有人报道糖尿病动物对缺血耐受性更高[2～4]；还有人认为糖尿病及正常动物对心肌缺血/再灌注损伤的反应无明显差别[5]。鉴于心肌结构改变影响心功能及心电，本工作通过观察心肌缺血/再灌注及缺血预处理(ischemia preconditioning,IP)对糖尿病大鼠心肌梗死范围的影响，了解糖尿病大鼠缺血/再灌注后心肌损害程度及心肌自身保护作用有否变化。
1 材料和方法
, 百拇医药
SD大鼠32只，体质量250～300 g，雌雄不拘。以5%四氧嘧啶(100 μg/kg)间隔24 h肌肉注射2次来复制糖尿病模型。采用葡萄糖氧化酶法测定血糖，以6周后血糖大于11 mmol/L者为糖尿病大鼠。6周后，于戊巴比妥钠(45 mg/kg)腹腔注射麻醉下，采用结扎及放松冠状动脉左前降支(LAD)的方法复制心肌缺血/再灌注模型。本实验采用的是缺血60 min、再灌注30 min的模型。正式结扎LAD前，以缺血5 min、再灌注5 min 2次造成缺血预处理(IP)。再灌注结束后，向左心室内注入饱和曲利本蓝溶液，取下心脏，将左心室均匀地横断切为4片，切片上蓝染区为正常心肌，非蓝染区为缺血心肌。然后进行红四氮唑(TTC)染色，切片上白色区为梗死心肌。用德国Leica公司生产的Q550-IW型图像分析仪精确计算各个区域的面积。心肌缺血范围(%)=缺血面积/左室总面积×100%，心肌梗死范围(%)=梗死面积/缺血面积×100%。用RM-6200型四道生理记录仪持续监测Ⅱ导心电图。
实验分为4组(各组8只)：NIP组：正常大鼠缺血60 min、再灌注30 min；IP组：正常大鼠经2轮IP后缺血60 min、再灌注30 min；DNIP组：糖尿病大鼠缺血60 min、再灌注30 min；DIP组：糖尿病大鼠经2轮IP后缺血60 min、再灌注30 min。
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各组数据均以均数±标准差表示，采用单因素方差分析，差异显著时用Student-Newman-Keuls法进行两两比较，显著性标准为P<0.05。
2 结果
血糖浓度：糖尿病大鼠血糖浓度平均为(23.75±3.80) mmol/L，非糖尿病大鼠血糖浓度平均(4.06±0.23) mmol/L，2组大鼠血糖浓度有显著性差异(P<0.05)。
心肌缺血范围及心肌梗死范围见表1。各组大鼠间的心肌缺血范围均无显著性差异(P>0.05)。与NIP组相比，IP组及DNIP组的心肌梗死范围均显著降低(P<0.05)；与IP组及DNIP组相比，DIP组的心肌梗死范围显著增高(P<0.05)。
表1 心肌缺血及梗死范围
% 分组
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心肌缺血范围
心肌梗死范围
NIP
53.92±7.95
73.10±11.99
IP
49.36±10.42
33.14±17.27*
DNIP
52.84±11.38
41.84±8.80*
, 百拇医药
DIP
49.42±9.54
59.75±12.91△
各组n=8；*与NIP组比较P<0.05；△与IP及DNIP组比较P<0.05
3 讨论
心肌缺血范围的大小对心肌梗死范围有一定的影响。本实验各组大鼠心肌缺血范围大小相似，经统计后均无显著性差异(P>0.05)； 而且用梗死面积占缺血面积的百分数表示心肌梗死状况，排除了心肌缺血范围的不同对心肌梗死范围的影响。
关于糖尿病动物缺血/再灌注后心肌梗死状况的工作，仅见Liu等对11～12个月的糖尿病大鼠的有关报道[6]。他发现此类糖尿病大鼠心肌梗死范围低于正常大鼠，经缺血预处理后心肌梗死范围进一步降低，表明糖尿病大鼠缺血预处理的保护作用仍存在。
, 百拇医药
本研究采用6周的糖尿病模型，发现DNIP组大鼠心肌梗死范围较NIP组显著降低(P<0.05)，提示早期糖尿病大鼠的心肌损伤程度较轻，这与Liu等的报道一致。IP组大鼠与NIP组相比，其心肌梗死范围显著降低，这一结果验证了IP的保护作用。但DIP组的心肌梗死范围却显著高于IP及DNIP组，表明糖尿病心脏缺血预处理的心肌保护作用消失。Paulson指出，糖尿病的病程及其严重程度可影响心脏对心肌缺血的敏感性[7]。本实验采用的是6周糖尿病模型，而Liu等采用的是11～12个月的糖尿病模型，本实验与Liu等的不同结果，是否提示糖尿病持续时间的长短可影响缺血预处理的保护作用，值得进一步探讨。糖尿病大鼠心脏缺血预处理的心肌保护作用消失，也提示预处理的保护作用可能与糖代谢有一定的关系。
参考文献
1 Feuvray D，Idell-Wenger J A，Neely J R. Effects of ischemia on rat myocardial function and metabolism in diabetes. Circ Res,1979,44:322～329
, 百拇医药
2 Kusama Y, Hearse D J, Avkiran M. Diabetes and susceptibility to reperfusion-induced ventricular arrhythmias. J Mol Cell Cardiol,1992, 24:411～421
3 张立克,朱盈芬,芦灵巧,等.糖尿病对大鼠心脏缺血/再灌性室颤及缺血预处理的影响.首都医科大学学报,1998,19(4):312～314
4 Tani M, Neely J R. Hearts from diabetic rats are more resistant to in vitro ischemia: Possible role of altered Ca2+ metablism. Circ Res,1988,62:931～940
5 Vogel W M, Apstein C S. Effects of allaxan-induced diabetes on ischemia-reperfusion injury in rabbit hearts. Circ Res,1988,62:975～982
6 Liu Y, Thornton J D, Cohen M V, et al. Streptozotocin-induced non-insulin-dependent diabetes protects the heart from infarction. Circulation,1993,88(3):1273～1278
7 Paulson D J. The diabetic heart is more sensitive to ischemic injury. Cardiovasc Res,1997,34(1):104～112
收稿日期：1998-11-12, 百拇医药