通心络对糖尿病微血管病变的作用机制研究
在第三届国际络病学大会上,第二军医大学附属长征医院刘志民教授做了通心络对糖尿病微血管病变作用机制研究的专题报告。我们择其精华并整合刘志民教授领导完成的系列相关研究奉献给读者,以共享他们对糖尿病研究及通心络干预研究的成果。
刘志民教授在报告中指出,络病理论的稳态机制是指保持机体内环境稳定并与外环境相适应,这与神经、内分泌、免疫网络功能完全一致。依据络病学说,血络以血管为基础,气络以神经、内分泌、免疫网络为基础。就糖尿病而言,血络与糖尿病微血管并发症密切相关,气络与神经、内分泌、免疫系统功能密切相关,两者的病理学改变和发病机制相关或一致。刘教授认为,络病的临床证候为络气郁滞、络脉瘀阻、绌急、瘀塞。而糖尿病慢性并发症血管病变患者均有这些证候, 表现为四肢乏力麻木、视物模糊、心悸胸闷等。这提示糖尿病血管病变与络病有着内在的联系,脉络―血管系统病应属络病范畴。
刘教授称,近年来兴起的糖尿病及其慢性并发症的共同土壤学说及同一发病学说均提示,氧化应激是引起胰岛素抵抗、糖尿病、动脉硬化的共同发病机制。在糖尿病患者内环境的持续高糖状态下, 线粒体活性氧基生成增加可能是糖尿病各种并发症发生的中心环节。引起糖尿病组织损害的多元醇通路、己糖胺途径和蛋白激酶C的激活及蛋白质非酶糖化的增加,实质上都是高糖诱导的超氧化物过表达的结果。内皮功能异常与多种心血管疾病的发生、发展密切相关, 因此有关微血管病变和内皮功能保护的研究已成为热点。
通心络对糖尿病微血管病变的作用机制研究(一)
刘志民等采用基因芯片、蛋白芯片技术,探讨通心络超微粉剂干预对1、2型糖尿病慢性微血管并发症动物模型的基因和蛋白表达的影响及作用靶点。通过免疫组化、实时 PCR 进行相关基因、蛋白验证,并将通心络与经典抗氧化剂褪黑素 (MLT)、α硫辛酸的抗氧化作用进行对照分析。
大量临床研究证实,通心络干预可改善糖尿病血管并发症。为探讨其作用机制,第二军医大学附属长征医院李文桐、邹俊杰、刘岩等进行了一项随机对照动物实验,拟从氧化应激方向研究通心络对1型糖尿病大鼠模型体内抗氧化系统的影响及对血管内皮的保护作用,并与抗氧化剂α硫辛酸进行疗效比较。
通心络抗氧化作用及对大血管内皮细胞的保护
李文桐等在23只4~6周龄雄性SD大鼠中随机抽取5只作为正常对照组(只注射等体积枸橼酸钠缓冲液),其余大鼠给予链脲佐菌素溶液60 mg/kg造模。3 d后,将空腹血糖持续≥16.7 mmol/L,尿糖强阳性(+++)的15只造模成功大鼠,按随机数字表法分为3组, 每组5只。其中通心络组给予通心络超微粉水溶液 1 g/(kg.d)灌胃,α硫辛酸组给予α硫辛酸100 mg/(kg.d)灌胃,模型组和正常对照组均给予等体积的体积分数为0.02的乙醇稀释液灌胃。连续处理6周后, 检测大鼠血糖、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)活性与总抗氧化能力,经透射电镜观察胸主动脉内皮细胞结构变化。
该研究结果显示,①血清抗氧化指标:通心络组和α硫辛酸组血清SOD和GSH-Px活性明显高于糖尿病模型组(P<0.05),低于正常对照组(P<0.05)。②透射电镜所示胸主动脉血管内皮结构: 与糖尿病模型组大鼠比较,通心络和α硫辛酸组大鼠内皮细胞病变程度明显改善,细胞肿胀减轻,细胞间排列接近正常,相邻细胞排列尚紧密,但仍有细小缝隙,膜破损明显减轻。
α硫辛酸被称为全能抗氧化物,可参与身体所有组织中不同的抗氧化反应。外源性α硫辛酸可通过在体内的降解产物二氢硫辛酸清除超氧自由基,修复自由基引起的脂质过氧化,减轻机体损伤。该实验结果表明, 通心络有与α硫辛酸相似的抗氧化作用,可在一定程度上清除过氧化物, 减少自由基产生,可部分改善高糖引起的氧化损伤,增强机体的抗氧化能力,对氧化应激导致的糖尿病大鼠大血管内皮损伤有一定保护作用,对维护血管内皮功能有重要意义。
该研究证实,通心络防治糖尿病慢性并发症的作用与抗氧化作用和调节神经内分泌免疫网络有关。糖尿病微血管并发症的共性病理学改变及相应组织学改变可能为络病的病理组织学改变,糖尿病血管并发症属络病范畴。通心络有与α硫辛酸相似的抗氧化作用,通心络的应用为防治糖尿病并发症开辟了一个新的领域。
3. 神经病理学检查 光镜下观察发现,与正常组比较,其他各组大鼠均有不同程度的脱髓鞘、轴突萎缩变性及有髓神经纤维密度减低等周围神经病理改变,其中以糖尿病模型组最为显著。病理图像定量分析结果显示,通心络治疗组较糖尿病模型组有髓神经纤维阳性面积显著增加(P<0.0001),其中大剂量组接近正常组水平(P>0.05),显著优于小剂量组(P<0.0001)。与糖尿病模型组比较,通心络大、小剂量治疗组有髓纤维髓鞘面积均显著增大(P<0.0001, P<0.01),但仍小于正常对照组水平,P<0.05),且小剂量治疗组又显著小于大剂量治疗组(P<0.05);大、小剂量治疗组有髓神经纤维轴突面积较糖尿病模型组显著增大(P<0.01),但无组间差异(P>0.05)。
该研究的结论为,有髓神经纤维阳性面积、髓鞘面积是反映糖尿病周围神经病变(DPN)病程、疗效敏感的病理学指标。感觉神经传导速度(SNCV)与髓鞘病理改变的关系密切,能较运动神经传导速度(MNCV)更敏感地反映有髓纤维密度以及髓鞘病理学的改变,且能够显示不同剂量通心络的疗效差异,有利于临床用药剂量的探索及对治疗过程中疗效的动态观察,且简便易行,可作为临床诊断DPN的首选电生理检测项目。但其对亚临床病变或经足量通心络治疗的DPN患者髓鞘病变的敏感性尚存在不足。
通心络改善大鼠糖尿病周围神经病变作用机制的探讨
据刘志民教授介绍,除了高血糖引起的代谢紊乱外,微血管及血流动力学变化导致的神经组织供血减少和神经内膜缺氧亦是糖尿病周围神经病变(DPN)的重要原因。糖尿病患者有着明显的血液流变学变化,血液呈高凝状态,流动性下降,神经滋养血管血流减慢,而致神经组织缺血缺氧,神经结构和功能发生改变。在糖尿病的早期可见到神经内膜血流量显著减少。
以往的研究显示,采用通心络治疗可明显减轻DPN患者的肢体感觉异常、麻木、疼痛等症状,改善神经传导速度。为探讨通心络改善糖尿病大鼠DPN的作用机制,第二军医大学附属长征医院张德刚、赵瑛、夏培金等进行了一项随机对照动物实验研究。
张德刚等的研究纳入体质量为( 220±20) g 的雄性SD大鼠,随机设立正常对照组(8只),其余经链脲佐菌素造模成功(24只)后,将DPN大鼠模型按体质量随机分为3组:模型组、通心络小剂量[0.5 g/(kg·d)]治疗组和通心络大剂量[2.0 g/(kg·d)] 治疗组,每组8只。通心络以双蒸水溶液配制成适当浓度的混悬液:小剂量治疗组浓度为75 mg/ml,大剂量治疗组浓度为300 mg/ml,每日下午18∶00灌胃给药,连续给药8周。模型组和正常对照组用等量双蒸水灌胃。
实验第8周和第16周时测定大鼠坐骨神经传导速度,记录运动神经传导速度(MNCV),在透射电镜下观察坐骨神经病理形态学变化,测定坐骨神经蛋白含量,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH–Px)活性和丙二醛(MDA)水平,进行血液流变学、SOD、GSH-Px 和MDA检测。计量数据用X±S表示,采用SAS 6.12 统计软件进行单因素方差分析,任意两组之间的比较采用LSD t 检验。
该研究结果显示,与糖尿病模型组大鼠比较,通心络组各项检测指标均有明显改善。
1. 通心络可明显改善坐骨神经神经传导速度
在造模后第8周和第16周时,通心络治疗组的运动、感觉神经传导速度均有所提高,对糖尿病大鼠MNCV的减慢具有明显的改善作用(P均<0.01)。
2. 通心络可明显改善坐骨神经结构的病理变化
透射电镜图像显示,与正常组相比,通心络大、小剂量治疗组大鼠神经纤维的髓鞘仍不正常,髓鞘的板层密度不均匀,仍有板层局部疏松现象,但较糖尿病模型组的病理改变明显减轻(P<0.01),神经滋养血管内红细胞淤积明显减轻(P<0.01),同时通心络大剂量治疗组大鼠坐骨神经形态学改善优于小剂量治疗组。
3. 通心络可提高大鼠抗氧化酶活性
大鼠在糖尿病造模成功后机体存在氧化应激反应。这表明高血糖时。给予大鼠通心络干预后,其抗氧化酶活性明显提高,血液和神经组织抗氧化酶SOD和GSH–Px活性、MDA含量得到明显改善。这提示通心络具有清除自由基和抗氧化应激作用。
4. 通心络可改善大鼠血液流变学指标
采用通心络干预后, 糖尿病大鼠的血液流变学指标得到改善,血液黏稠度降低,血小板聚集和黏附减少, 神经滋养血管的血液流变性和微循环得到改善, 微血栓形成得到防治。说明通心络对DPN具有一定的疗效。
该研究结论为:通心络可明显改善糖尿病大鼠坐骨神经功能和结构,其机制可能是通过减少自由基生成而改善了血管内皮细胞功能和血液流变学病理变化。该研究还显示,通心络可通过清除自由基发挥对DPN的治疗作用,但实验中并未发现通心络对血糖的影响。
通心络对糖尿病大鼠血浆和组织血管紧张素水平的调整
刘志民教授在报告中指出,肾脏和心血管是糖尿病慢性并发症的主要靶器官。肾脏、心脏和血管平滑肌内存在局部肾素―血管紧张素系统,它以自分泌和旁分泌方式,通过调节机体水、电解质平衡,对局部和全身血流动力学产生影响。
高糖诱导肾素―血管紧张素系统的激活,对于糖尿病慢性并发症的发生和发展起重要作用。血管紧张素Ⅱ升高预示肾素―血管紧张素系统的激活,它被认为是影响细胞功能调节,包括细胞增殖、凋亡、迁徙、炎症和纤维化在内的多效应激素。在糖尿病高糖的病理条件下,血管紧张素Ⅱ升高可造成内皮功能紊乱、结构重塑、血管炎症, 并与糖尿病肾病、左心室肥大、动脉粥样硬化的发生、发展密切相关。
抑制肾素-血管紧张素系统活性,对保护糖尿病患者防止心血管和肾脏慢性并发症发生的作用已较为明确。根据中医络病学的理论, 糖尿病慢性并发症本质为脉络-血管系统病, 通络为其治疗之本。第二军医大学长征医院宋迎香、邹俊杰、石勇铨等研究了通心络干预后实验性糖尿病大鼠血浆和不同靶组织血管紧张素水平的变化。
宋迎香等选取体质量为160~200 g的健康雄性SD大鼠30只,随机抽取正常对照组10只,其余经链脲佐菌素造模成功后随机分成3组:糖尿病通心络[1.0 g/(kg·d),10只)治疗组、正常对照组和糖尿病未治疗组(各10只)。在实验第8周取血并将大鼠处死,取其肾、心脏及腹主动脉, 采用放射免疫分析法测定血浆和各组织匀浆血管紧张素Ⅰ、血管紧张素Ⅱ水平。显著性分析采用单因素方差分析,组间比较采用t检验。
结果显示,经通心络治疗后糖尿病大鼠的血浆、肾脏、腹主动脉血管紧张素Ⅰ、Ⅱ水平较糖尿病未治疗组显著下降(P<0.01),而心室肌血管紧张素Ⅰ、Ⅱ水平虽有降低,但差异不显著。
他们的研究结论为,通心络可不同程度地降低实验性糖尿病大鼠血浆、肾脏、心脏和腹主动脉组织中血管紧张素Ⅰ、Ⅱ水平, 对保护和延缓糖尿病肾脏及心血管并发症的发生和进展有一定意义。
刘志民教授称,近年来,糖尿病肾病(DN)发病率逐年增高,约30%~50% 的糖尿病患者合并DN,其已成为终末期肾病(ESRF)的首位致病原因和糖尿病的主要致死、致残原因之一。同时由于DN伴有糖代谢紊乱、血流动力学障碍、细胞因子分泌紊乱,并常合并比较严重的心血管等并发症,其治疗远较一般肾病复杂,这决定了对DN治疗的特殊性。在过去的20年里,强调降压治疗和阻断肾素―血管紧张素系统活性的治疗,在一定程度上延缓了DN进展,但是如何防止DN发生或阻断DN的进展依然是个难题。
http://bbs.tnbz.com 2008-6-5 09:49 AM
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