雌激素替代治疗对去卵巢糖尿病大鼠心肌组织的影响.pdf

Oct.2023Vol.49No.5现代临床医学JOURNAL OF MODERN CLINICAL MEDICINE2023年10 月第49 卷第5期雌激素替代治疗对去卵巢糖尿病大鼠心肌组织的影响贾小兵，陈秋，姚德厚，李清福（中国人民解放军西部战区总医院第一派驻门诊部，四川成都6 10 0 31）【摘要】目的：观察雌激素替代治疗对去卵巢糖尿病大鼠心肌组织的影响。方法：构建去卵巢2 型糖尿病大鼠模型，在不同条件下继续饲养12 周后，对大鼠心肌病理切片行Masson染色，检测左心室质量指数(LVMI)及心肌胶原纤维容积分数（CVF）；通过免疫组化法检测大鼠结缔组织生长因子（CTGF）及心肌转化生长因子1（T G F-1)表达水平；采用电镜观察心肌超微结构。结果：应用雌激素替代治疗后，去卵巢糖尿病大鼠左心室的LVMI、CVF、CT G F、T G F-1均降低(P0.05），心肌超微结构有所好转。结论：雌激素可以延缓大鼠心肌间质纤维化发生发展，改善心肌超微结构，预防心肌缺血，减少心衰的发生。【关键词】雌激素；糖尿病心肌病；纤维化；心肌超微结构【中图分类号】R587(The First Resident Outpatient Department,General Hospital of the PLA Western Theater Command,Chengdu,Sichuan 610031,China)AbstractObjective:To observe the effect of estrogen replacement therapy on myocardial tissue in ovariectomized rats withdiabetes.Methods:The model of ovariectomized rats with type 2 diabetes was established.After 12 weeks of continuous feedingunder different conditions,the myocardial pathological sections of the rats were stained with Masson,and the left ventricular massindex(LVMI)and myocardial collagen volume fraction(CVF)were measured.The connective tissue growth factor(CTGF)andmyocardial transforming growth factor 1(TGF-1)of rats were detected by immunohistochemical method.Myocardial ultrastructurewas observed using electron microscopy.Results:After estrogen replacement therapy,LVMI,CVF,CTGF,TGF-1 in the leftventricle of ovariectomized rats with diabetes all decreased(P 16.6 7 mmol/L,随后出现多饮、多食、体质量降低则为糖尿病建模成功。其中治疗组背部皮下注射0.3ml/100g雌二醇,1次/2 d，按体质量增减剂量（每增减3 0 g体质量则增减0.1 ml）,治疗12 周。大鼠共死亡12 只,死亡原因包括术后感染、高血糖致糖尿病酮症酸中毒或其他糖尿病并发症,其中糖尿病心肌病组3只,去卵巢糖尿病心肌病组5只，治疗组4只，共48 只大鼠最终完成实验。全部小鼠喂养12 周后全部处死，取其心肌组织。1.4检测指标（1）左心室质量指数（left ventricularmassindex,LVMI）和心肌胶原纤维容积分数（collagenvolume fraction，C V F）：用石蜡包埋取下的左心室心肌组织,切片脱蜡至水,行Masson染色。在光镜下可观察到胶原纤维呈蓝色，胞浆、肌肉呈红色，拍片扫描，采用图像分析仪定量分析LVMI和CVF。（2)结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF）和心肌转化生长因子1（t r a n s f o r mi n g g r o w t h f a c t o r 1,TGF-1）:左心室心肌组织石蜡切片检测TGF-1和CTGF蛋白表达水平，一抗为TGF-1和CTGF兔抗鼠单抗，二抗为山羊抗兔IgG。采用SP二步染色法，操作步骤按试剂盒说明进行,最终以细胞核及细胞浆出现棕黄色为阳性。光镜下观察切片，于左上、左下、右上、右下及中部随机取5个高倍视野（40 0）测量灰度值取平均值，作为每张切片的灰度值,采用多功能图像分析仪进行分析。（3）电镜检查：取左心室1mm大小心肌组织数块，置于3%戊二醛和1%钱酸双重固定，梯度丙酮脱水后，再用EPON812环氧树脂包埋、切片、染色，然后用透射电镜观察。1.5统计学方法采用SPSS18.0统计软件进行分现代临床医学JOURNALOF MODERN CLINICALMEDICINE析。计量资料以xs表示，多组比较采用方差分析，进一步的两两比较采用LSD-t检验。以P0.05为差异有统计学意义。2结 果2.1各组LVMI和CVF水平比较与假手术组相比，糖尿病心肌病组、去卵巢糖尿病心肌病组、治疗组的LVMI、CVF水平更高，治疗组的LVMI、CVF水平低于糖尿病心肌病组、去卵巢糖尿病心肌病组,差异有统计学意义(P0.05)。见表1。表1各组LVMI和CVF水平比较组别例数LVMI(%)假手术组101.90 0.23糖尿病心肌病组72.60 0.3102去卵巢糖尿病心肌病组152.70 0.3302治疗组162.40 0.26 注：与假手术组比较P0.05;与治疗组比较P0.052.2各组心肌超微结构比较与假手术组相比,其余3组大鼠心肌细胞肥大、排列紊乱，心肌间质内可见大量胶原纤维分布，肌原纤维呈灶性溶解，肌丝扭曲、断裂,成纤维细胞增生,成巢状分布；微血管管腔狭窄,线粒体明显肿胀,呈堆积状,以去卵巢糖尿病心肌病组最为明显，给予雌激素替代治疗后情况有所好转。见图1。假手术组去卵巢糖尿病心肌病组图1心肌超微结构（8 0 0 0）2.3各组CTCF和TCF-1水平比较与假手术组相比,糖尿病心肌病组、去卵巢糖尿病心肌病组、治疗组的 CTGF、T G F-1水平更高,治疗组的 CTGF、T G F-1水平低于糖尿病心肌病组、去卵巢糖尿病心肌病组,差异有统计学意义(P0.05）。见表2。3290ct.2023Vol.49No.5CVF(%)9.80 1.1222.00 3.140225.00 3.51016.00 2.23 0糖尿病心肌病组治疗组Oct.2023Vol.49No.5表2 各组 CTGF和TGF-1水平比较组别例数CTGF(%)假手术组10糖尿病心肌病组722.30 3.2802去卵巢糖尿病心肌病组15治疗组16注：与假手术组比较P0.05；与治疗组比较P0.053 讨 论正常人群中女性心脏病发生率显著低于男性，但糖尿病人群中,女性心脏病的发生率高于男性 6 。绝经期女性的糖尿病发病率较男性升高,与女性体内雌激素缺乏导致的胰岛素抵抗有关。有研究指出,对绝经后10 年内的糖尿病女性患者开展雌激素替代治疗，可以减轻大多数患者,尤其是 6 0 岁患者的围绝经期综合征症状及胰岛素抵抗,但对于特殊患者和年龄较大患者应该考虑其风险 7 。目前在糖尿病心肌病的发病机制研究中，发现代谢紊乱、心肌纤维化起重要作用,但尚不明确到底能否通过雌激素替代治疗,增强绝经期糖尿病女性患者的脂质代谢,缓解心肌纤维化,改善心肌超微结构。本研究通过切除大鼠双侧卵巢,继而利用高脂、高热量饮食诱导加小剂量注射链脲佐菌素溶液构建去卵巢糖尿病大鼠模型。该模型具有中度胰岛素抵抗、高血糖、高血脂等临床表现,基本符合围绝经期2 型糖尿病女性患者的临床特点。有研究显示,糖尿病大鼠在糖尿病发生10 12 周时出现心肌细胞增生肥大和心肌细胞间质胶原沉积纤维化 8 。因此本研究中去卵巢糖尿病大鼠模型建立后,继续喂养12 周,建立去卵巢糖尿病心肌病组大鼠模型。TGF-1 和 CTGF 可介导心肌成纤维细胞和巨噬细胞表达胶原和纤维连接蛋白，是反映心肌间质纤维化的重要指标，可通过电镜观察心肌细胞及间质超微结构改变 。本研究发现,与假手术组相比,糖尿病心肌病组、去卵巢糖尿病心肌病组、治疗组的LVMI、CVF、CT CF、T CF-1更高,且治疗组的LVMI、C V F、C T G F、T G F-1 低于糖尿病心肌病组、去卵巢糖尿病心肌病组(P0.05)。治疗组心肌细胞肥大、间质纤维化、血管壁增厚、心肌缺血得到缓解，提示雌激素对心脏起一定的保护作用。现代临床医学JOURNAL OFMODERNCLINICALMEDICINE4结束语TGF-1(%)4.90 0.523.10 0.338.20 1.01 0229.80 3.66 028.70 1.12 018.20 2.8506.30 0.78 02023年10 月第49 卷第5期小剂量雌激素替代治疗，可以延缓大鼠心肌间质纤维化的发生发展，改善心肌超微结构，预防心肌缺血,减少心衰发生。虽绝经期糖尿病心肌病具体作用机制尚不完全清楚，但本研究发现雌激素的减少可能与该病发生有关,为临床治疗提供了新的思路和途径。由于本研究样本量不大，且去卵巢糖尿病心肌病大鼠模型与人体存在一定的差异，今后需进行大样本的动物实验，进一步行大规模、多中心的临床试验，为深入探讨绝经期糖尿病心肌病的发病机制提供参考。参考文献：1 ALONSO N,MOLINER P,MAURICIO D.Pathogenesis,clinical features and treatment of diabetic cardiomyopathy J.Adv Exp Med Biol,2018(1067):197-217.2赵凌云,田绍前,刘晓红,等糖尿病心肌病的发病机制J.中国糖尿病杂志,2 0 13（6：57 1-57 3.3DING E L,SONG Y,MANSON J E,et al.Sex hormone-bindingglobulin and risk of type 2 diabetes in women and men J.NEngl J Med,2009(361):1152-1163.4HUXLEY R,BARZI F,WOODWARD M.Excess risk of fatalcoronary heart disease associated with diabetes in men andwomen:meta-analysis of 37 prospective cohort studies J.BMJ,2006(332):73-78.5 PEDRAM A,RAZANDI M,OMAHONY F,et al.Estrogenreceptor-b prevents cardiac fibrosis J.Mol Endocrinol,2010,24(11):2152-2165.6 KRUM H,GILBERT R E.Demographics and concomitantdisorders in heart failure J.Lancet,2003,362(9378):147-158.7 MIKI T,YUDA S,KOUZU H,et al.Diabetic 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