牛磺酸对糖尿病大鼠心肌TGF-β1与CTGF表达的影响

牛磺酸对糖尿病大鼠心肌TGF-β1与CTGF表达的影响

朱宁张喆王惠琴

保定市第一中心医院心内1科

摘要：目的分析牛磺酸对糖尿病大鼠心肌TGF－β1及CTGF表达水平的影响。方法选取72只健康雄性Wistar大鼠，随机抽取24只作为正常组，其余48只大鼠建立糖尿病大鼠模型，选取24例作为糖尿病模型组，剩余24例作为牛磺酸治疗组，牛磺酸治疗组牛磺酸灌胃，正常组和糖尿病模型组均给予等量的蒸馏水灌胃；灌胃后正常组及牛磺酸治疗组的体质量均有所增加（P＜0.01），糖尿病模型组的体质量则下降（P＜0.01）；结论牛磺酸能够降低糖尿病大鼠心肌TGF－β1及CTGF的表达发挥保护心肌的作用，同时能够降低血糖水平，改善预后。

关键词：牛磺酸；糖尿病；大鼠；TGF－β1；CTGF

糖尿病是临床上的常见病和多发病，它是由环境因素和遗传因素共同作用的结果，糖尿病患者体内的胰岛素含量相对缺乏或绝对缺乏，而糖尿病心肌病则是由于糖尿病导致的左心室舒张和收缩功能障碍的独立疾病，同时也是造成糖尿病患者死亡的原因之一[1]。牛磺酸是一种在心肌内含量较为丰富的自由氨基酸，能够调节钙离子的稳定性，抗氧化、增加心肌收缩力，还具有降糖、增加胰岛素分泌的作用[2]。本实验通过研究牛磺酸对糖尿病大鼠心肌的作用。

1.实验动物与方法

1.1实验动物

选取由北京维通利华生物有限公司提供的72只健康雄性Wistar大鼠作为研究对象.

1.2主要试剂

链脲佐菌素（STZ）选择美国Sigma公司生产的链脲佐菌素（Streptozocin，STZ），产品编号：GT21071，规格：100mg。TGF－β1及CTGF测定采用北京中杉金桥生物技术有限公司生产的免疫组化试剂盒。血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）水平测定采用日立全自动生化分析仪。戊巴比妥钠选择石家庄华瑞创新生物科技开发中心制造。柠檬酸钠选择美国Sigma公司制造。

1.3动物模型建立及分组

72只健康雄性Wistar大鼠首先进行适应性饲养，饲养5、6、8、9周进行采取尾部静脉测定空腹血糖、糖耐量试验以及血清胰岛素，以判断糖尿病大鼠模型是否成功，成功标准：空腹血糖≥11.1mmol/L、餐后2h血糖≥16.7mmol/L，依据胰岛素水平估算胰岛素抵抗指数。三组体质量情况如下：正常组体质量为178g－215g；糖尿病模型组体质量为180g－215g；牛磺酸治疗组体质量为175g－210g；三组大鼠的体质量通过统计学软件SPSS21.0处理，通过单因素方差分析，P＞0.05，能够进行对比研究。

1.4给药方法

造模成功后24h开始给药，牛磺酸治疗组牛磺酸灌胃200mg/kg，正常组和糖尿病模型组均给予等量的蒸馏水灌胃，上述灌胃均1次/天，连续6周。在此期间，所有大鼠标准饮食，未应用任何药物。连续灌胃6周后，测量各组大鼠的体质量、血糖、TC、TG水平，采用免疫组化法检测心肌组织中TGF－β1及CTGF表达情况。

1.5标本采集

灌胃6周末，对大鼠的体质量进行称量并记录，然后采取尾部静脉血，测量空腹血糖。然后将3％戊巴比妥钠（40mg/kg）进行腹腔注射麻醉，麻醉成功后，大鼠呈仰卧位固定，剪开腹部正中的皮肤，在经腹主动脉采血2ml，放置于非抗凝试管中，离心后取血清，使用生化分析仪检测TC、TG水平。

1.6免疫组化检测方法

免疫组化检测方法：石蜡切片，厚度大约4μm，常规脱蜡至水，切片放置于3％的过氧化氢甲醇溶液中，在室温下进行震荡，目的是封闭内源性过氧化物酶的活性，时间大约为15min，震荡后采用蒸馏水冲洗2次，共用时10min，然后进行抗原修复（微波修复法）。PBS（浓度为0.01mol/L）冲洗3次，共用时15min；滴加二抗，温度37℃，25min后再次PBS冲洗3次，共用时15min；滴加辣根酶标记链霉卵白素（SP），温度37℃，20min后PBS冲洗4次，共用时20min。采用新配制的DAB液显色，光镜下控制显色程度，蒸馏水冲洗、终止显色。苏木素复染，脱水、封片。

1.7测定结果判断

通过高清晰度彩色医学图文分析系统分析，TGF－β1阳性表达在大鼠心肌细胞胞质；CTGF阳性表达在大鼠心肌间质细胞；在血管周围也可出现TGF－β1及CTGF的阳性表达。随机选取8个视野，计数150－200个细胞，如出现胞浆黄染则为阳性。阳性判定：阳性细胞染色程度与阳性细胞百分数之和。阳性细胞染色程度：0分：无色、1分：淡黄色、2分：黄色或深黄色、3分：褐色或棕褐色；阳性细胞百分数：0分：阳性细胞计数＜5％、1分：5％≤阳性细胞计数≤25％、2分：26％≤阳性细胞计数≤50％、3分：51％≤阳性细胞计数≤75％、4分：阳性细胞计数＞75％[3]。

1.8统计学分析

本次研究结果数据通过SPSS21.0软件处理，计量资料符合正态分布，用均数±标准差（）表示，多组间比较采用方差分析，按统计学规定P＜0.05，差异有统计学意义。

2.结果

2.1三组大鼠灌胃前后体质量及血糖变化情况比较

灌胃前，三组大鼠的体质量无明显变化（P＞0.05），糖尿病模型组和牛磺酸治疗组的血糖水平明显高于正常组（P＜0.01）；且灌胃后，牛磺酸治疗组的血糖水平低于糖尿病模型组（P＜0.01），见表1。

注：与灌胃前比较，*P＜0.01；与正常组比较，#P＜0.01；与糖尿病模型组比较，&P＜0.01。

3.讨论

牛磺酸又称之为β－氨基乙磺酸，是一种含硫的含量最为丰富的非蛋白自由氨基酸，牛磺酸对心血管疾病的保护作用机制为：通过调节细胞钙稳态，可拮抗AngⅡ引起的心肌细胞内钙离子浓度升高，维持正常心肌细胞的功能；清除氧自由基，抑制膜脂质过氧化；维持细胞内外渗透压平衡及膜稳定作用；调节血管活性物质的合成释放状态，从多方面达到对心肌细胞的保护作用。有研究显示：牛磺酸具有降低血糖的作用，其主要是依靠受体后机制实现的，增加与胰岛素受体蛋白的相互作用而实现的。在本次实验中，经过6周的灌胃后，对三组大鼠的体质量、血糖、TC、TG水平以及TGF－β1及CTGF表达情况进行对比分析，发现牛磺酸应用于糖尿病心肌病大鼠中，能够降低其血糖水平以及心肌TGF－β1及CTGF表达，以此达到保护心肌的作用。

综上所述，牛磺酸通过降低糖尿病大鼠心肌TGF－β1及CTGF的表达，起到保护心肌的作用，同时能够降低血糖水平，改善预后。

参考文献：

[1]姚洁，马礼坤.糖尿病心肌病的发病机制及其诊治进展[J].中国临床保健杂志，2012，15（2）：218-221.

[2]高亚，郭俊霞，张艳贞，等.牛磺酸降血糖作用研究进展[J].中国食品学报，2016，16（1）：202-210.

[3]屈会云，王立新.复荣通脉胶囊对糖尿病大鼠心肌TGF-β_1及CTGF表达水平的影响研究[J].现代中西医结合杂志，2016，25（14）：1495-1498.