2型糖尿病心肌病(DCM)是糖尿病所致心血管系統(tǒng)損害中重要并且獨(dú)立的慢性并發(fā)癥之一,其發(fā)病不依賴于冠狀動脈疾病,、高血壓,、心瓣膜病及其他已知心臟疾病,,表現(xiàn)為糖尿病患者的心肌結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變,,出現(xiàn)心肌代謝紊亂和心肌纖維化,左心室肥厚,、舒張期和(或) 收縮期功能障礙,,并最終導(dǎo)致心力衰竭。
目前,,基礎(chǔ)研究中應(yīng)用的2型DCM動物模型多樣,,主要包括誘發(fā)性模型(C57BL/6小鼠、Webster小鼠,、SD大鼠,、Wistar大鼠),、自發(fā)性模型(ob/ob小鼠、db/db小鼠,、KKay小鼠,、OLEFT大鼠、ZDF大鼠,、GK大鼠)和轉(zhuǎn)基因模型(OVE26小鼠),,后兩種模型因價格昂貴,飼養(yǎng)條件要求高限制其應(yīng)用,,而誘發(fā)性模型因?qū)ζ渌M織影響小,,動物易存活,且操作成熟簡單,,既符合2型DCM發(fā)生的實(shí)際病理過程,,又便于開展實(shí)驗(yàn)研究,故目前應(yīng)用較廣泛,。
2型DCM誘發(fā)性模型常用STZ聯(lián)合高糖高脂飼料誘發(fā)胰島素抵抗,,按自然病程發(fā)展為DCM。常用實(shí)驗(yàn)方法為高脂飼料喂養(yǎng)結(jié)合一次性腹腔注射STZ或多次小劑量腹腔注射STZ,,實(shí)驗(yàn)操作時需注意藥物的注射方法和劑量,。
一:材料
1)實(shí)驗(yàn)動物 280-320g SPF級雄性SD或Wistar大鼠;
2)藥物,、試劑與設(shè)備 鏈脲佐菌素(STZ);檸檬酸鈉緩沖液,;10%中性甲醛;生理鹽水,;2. 5%戊二醛,;醫(yī)用酒精;醫(yī)用棉球,;采血針,;血糖試紙;血糖儀,。
二:造模方法
1)實(shí)驗(yàn)大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周,;
2)以高糖高脂飼料(蔗糖20%,豬油10%,,膽固醇2%,,膽酸鹽1%,普通飼料67% ) 自由進(jìn)食,、高糖高脂乳制(蔗糖30%,,豬油20%,膽固醇10%,,膽酸鈉2% ) 3 mL·kg-1·d-1灌胃和蔗糖水(蔗糖含量0. 05g·mL-1)) 自由飲用的方法聯(lián)合喂養(yǎng)6周,;
3)第7周末稱量體質(zhì)量,,若體質(zhì)量≥正常組體質(zhì)量均值+ 2倍標(biāo)準(zhǔn)差者為食源性肥胖大鼠,可進(jìn)行造模,。禁食12 h后造模大鼠一次性低劑量腹腔注射 STZ (溶解于pH 4. 5,,0. 1 mmol·L-1枸櫞酸鈉緩沖液中,制成1% STZ 溶液) 28 mg·kg-1 后以原飼料繼續(xù)喂養(yǎng),。STZ注射后造模組每周監(jiān)測空腹血糖,,12周后經(jīng)尾尖端采血測空腹血糖(禁食8 h) ,將空腹血糖≥11. 1 mmol·L-1,,且有多飲,、多尿、多食,、體質(zhì)量減輕等現(xiàn)象的大鼠納入實(shí)驗(yàn),。
三:觀察指標(biāo)
1)一般情況觀察 :每天觀察實(shí)驗(yàn)大鼠活動狀態(tài)、毛色,、精神狀態(tài),、飲食、二便,、體質(zhì)量情況,;定期醫(yī)用酒精消毒大鼠尾尖后,用采血針扎破尾尖采血,、測定并記錄空腹血糖( FBG)的變化
圖注1:實(shí)驗(yàn)鼠活動狀態(tài)觀察
2)超聲心動圖檢查:實(shí)驗(yàn)大鼠以異氟烷吸入麻醉后仰臥位固定,,M型超聲模式下記錄實(shí)驗(yàn)鼠心臟舒張期室間隔厚度(IVS:d)、舒張期左室內(nèi)徑(LVID:d),、舒張期左室后壁厚度(LVPW:d),、收縮期室間隔厚度(IVS:s)、收縮期左室內(nèi)徑(LVID:s),、收縮期左后室壁厚度(LVPW:s)及射血分?jǐn)?shù)(EF%)值,。每只大鼠至少觀察3個連續(xù)的心動周期,取平均值計(jì)算,;
圖注2:超聲心動圖——造模前(左)與造模后(右)
3)心臟指數(shù)測定:實(shí)驗(yàn)?zāi)┢?,禁?2 h實(shí)驗(yàn)鼠以異氟烷吸入麻醉后仰臥位固定,腹主動脈取血,,生理鹽水灌注完畢后迅速處死大鼠取出心臟,,預(yù)冷鹽水反復(fù)沖洗后剪除包膜和血管,,用電子天平稱質(zhì)量并計(jì)算心臟指數(shù)(HMI) (mg·g-1) = (心臟質(zhì)量/體質(zhì)量);
4)血生化指標(biāo)測定:使用全自動生化分析儀檢測空腹血糖( FBG),,總膽固醇( TC),甘油三酯(TG),,低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C),,高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C ) ; 使用ELISA 試劑盒檢測糖化血紅蛋白(HbA1c),,空腹胰島素(FINS);
5)心肌組織形態(tài)學(xué)觀察:垂直于心臟左室長軸對稱中點(diǎn)上下切取部分心肌,,10%中性甲醛固定左心室心肌組織,,常規(guī)脫水,石蠟包埋,,行①HE 染色,;②Masson染色,用Image-Pro Plus 6. 0圖像處理系統(tǒng)計(jì)算切片每個視野中的心肌膠原分?jǐn)?shù)(CVF =同一圖像中膠原面積/所測視野面積),,每張切片隨機(jī)選取4個視野拍照取其平均數(shù),,排除富含膠原的血管和疤痕區(qū)域;③電鏡觀察,,取心尖部組織,,大小1.0mm×1.0mm×1.0mm,2. 5%戊二醛固定心尖部心肌組織,,乙醇,、丙酮梯度脫水,環(huán)氧樹脂包埋,,制作超薄切片,,行醋酸鈾、檸檬酸鉛雙染色,。
圖注:HE染色(200X)——造模前(左)造模后(右)