糖尿病心肌病模型構(gòu)建
一、糖尿病心肌病背景簡介
糖尿病患病率是增長最快的疾病之一。據(jù)國際糖尿病聯(lián)合會(huì)估計(jì),到2030年,糖尿病患者人數(shù)將增加到5.784億,發(fā)病率將高達(dá)10.2%。超過90%的糖尿病為2型糖尿病,其特征是在疾病后期出現(xiàn)外周胰島素抵抗和糖代謝障礙。糖代謝障礙具有兩種潛在機(jī)制:一種是促進(jìn)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性狹窄的發(fā)展,從而導(dǎo)致以收縮功能障礙為特征的缺血性心臟?。涣硪环N是糖尿病的經(jīng)典表現(xiàn),即糖尿病心肌病(DCM)。DCM是在沒有高血壓、冠狀動(dòng)脈疾病和其他心血管疾病的情況下出現(xiàn)的心功能不全,主要以心室功能障礙、心肌間質(zhì)纖維化和心肌細(xì)胞肥大為主要特征。DCM患者早期癥狀多表現(xiàn)為左心室肥厚和舒張功能障礙,逐步發(fā)展至以心臟纖維化和收縮功能受損為特征。DCM的病理生理學(xué)是復(fù)雜的,涉及多種機(jī)制,如炎癥、線粒體功能障礙、細(xì)胞死亡、氧化應(yīng)激、脂毒性、纖維化和胰島素信號(hào)中斷。由于這些病理生理變化,心臟被迫重塑并減少心排血量。
二、糖尿病心肌病模型簡介
糖尿病心肌病動(dòng)物模型的構(gòu)建是一個(gè)復(fù)雜且精細(xì)的過程,其主要目的在于模擬人類糖尿病心肌病的發(fā)生和發(fā)展,以便進(jìn)一步研究和探索該疾病的發(fā)病機(jī)制、病理過程以及潛在的治療方法。
三、糖尿病心肌病模型構(gòu)建方法
1. 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
C57小鼠 6-8周齡,體重20-25g
2. 實(shí)驗(yàn)材料
高脂飼料,STZ,檸檬酸鈉緩沖液
3. 模型制備流程
(1)適應(yīng)性飼養(yǎng)一周后,將普通飼料更換為高脂飼料,繼續(xù)飼養(yǎng)8周后,禁食不禁水12h,記錄小鼠的體重和空腹血糖值。
(2)根據(jù)小鼠體重,以75 mg/kg給藥劑量,腹腔注射STZ溶液,連續(xù)給藥3天。每次注射前,均需禁食不禁水12h。
(3) 按濃度為5mg/mL配制STZ溶液,現(xiàn)用現(xiàn)配且在30 min內(nèi)注射完畢,注意嚴(yán)格避光,全程在冰上操作。
(4) 造模7d后,尾部取血測量空腹血糖。若血糖值≥11.1mmol/L視為糖尿病造模成功。繼續(xù)給予糖尿病小鼠高脂飼料飼養(yǎng)4~8周。
4. 模型鑒定
4.1生理生化指標(biāo)
(1)一般性指標(biāo):多飲、多食、多尿、體重下降;
(2)其他指標(biāo):空腹血糖≥11.1mmol/L或隨機(jī)血糖≥16.7mmol/L;
4.2病理染色
(1)HE染色:給予STZ四周后,隨機(jī)選取2只小鼠處死,對(duì)心肌組織進(jìn)行HE,觀察心肌細(xì)胞形態(tài)改變。與空白對(duì)照組相比,模型組大鼠心肌細(xì)胞肥大、排列紊亂、有大量炎性細(xì)胞浸潤,且有心肌纖維斷裂、溶解等情況,心肌細(xì)胞橫截面積明顯增大
(2)Masson染色: 給予STZ四周后,隨機(jī)選取2只小鼠處死,對(duì)心肌組織進(jìn)行Masson染色,觀察心肌膠原的沉積情況、心肌纖維化程度。
4.3心臟超聲檢測
(1)檢測小鼠心功能,記錄超聲心動(dòng)圖參數(shù);
(2) 左室舒張末期內(nèi)經(jīng)(LVEDD)、舒張期左室后壁厚度(LVPWT)、左室收縮末期內(nèi)經(jīng)(LVESD)、左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、左室短軸縮短率(LVFS),每個(gè)測量值,取三個(gè)心動(dòng)周期的測量平均值。
(3)與對(duì)照組相比,DCM 組LVPWT、LVEDD、LVESD 水平升高(P<0.05),LVEF和LVFS水平降低(P<0.05),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明小鼠心臟收縮功能顯著下降。
四、小結(jié)
1.模型特點(diǎn):
心臟功能變化:糖尿病心肌病模型動(dòng)物通常表現(xiàn)出心臟舒張和收縮功能紊亂,如左心室舒張末壓和舒張速率升高,心率、左心室收縮壓等降低。
心臟結(jié)構(gòu)變化:模型動(dòng)物的心臟重量和心重指數(shù)增加,心肌細(xì)胞排列紊亂,心肌細(xì)胞肥大,室間隔和左心室壁厚度增加。
相關(guān)性分析:心臟功能與結(jié)構(gòu)變化在糖尿病心肌病模型中呈顯著相關(guān)性。
2.應(yīng)用與意義:
通過研究糖尿病心肌病模型,可以深入了解糖尿病對(duì)心肌的影響機(jī)制,為預(yù)和治療糖尿病心肌病提供理論基礎(chǔ)。
模型的應(yīng)用有助于評(píng)估新的治療策略或藥物對(duì)糖尿病心肌病的治療效果。
五、參考文獻(xiàn)
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