四氧嘧啶诱导的糖尿病兔室性心律失常的发生机制

摘要

目的：糖尿病是临床常见病，多发病，可导致心脏的结构和功能的改变，这些改变独立于高血压、冠状动脉疾病、自主神经疾病及其他已知的任何心脏病变，被认为是糖尿病心肌病。本实验通过复制并优化糖尿病兔模型，观察糖尿病兔心肌病理变化，探讨糖尿病兔左室心肌内膜、外膜细胞动作电位时限及跨壁复极离散度的变化，初步阐述糖尿病兔发生室性心律失常的机制。 方法：选取健康新西兰大白兔30只，体重2.0-2.5Kg，随机分为实验组(n=20)和对照组(n=10)，监测两组兔空腹血糖(隔日一次)，取均值作为各兔的基础血糖，饲养1周后，实验组经耳缘静脉注射5％四氧嘧啶(Alloxan，ALX)溶液，首次注射剂量为80mg/kg，24小时后再次注射相同的剂量，对照组则注射等量的生理盐水，分别监测注射ALX及生理盐水后(72小时、2周、4周)各兔的空腹血糖，两组均饲养4周后制作冠状动脉灌注的左室楔形心肌块模型，采用浮置玻璃微电极分别同步记录正常兔和糖尿病兔冠状动脉灌流的左室楔形心肌块模型的心内膜、心外膜细胞的动作电位，观察记录心内膜、心外膜心肌细胞的动作电位时限，计算跨壁复极离散度，比较正常兔和糖尿病兔心内膜、心外膜动作电位时限及跨壁复极离散度的差异，分别留取实验组、对照组兔左心室心肌行HE染色，观察心肌细胞病理变化。 结果：实验组和对照组的基础血糖分别为6.59±0.34 mmol/L，6.05±0.50mmol/L，二者无显著差异(P>0.05)。实验组注射ALX72小时后，血糖较对照组明显升高(22.83±2.68mmol/Lvs.5.90±0.51mmol/L，P<0.05)，2周后血糖仍处于高水平(22.89±4.50mmol/Lvs.6.08±0.42mmol/L，P<0.05)，糖尿病兔成模率为55％(11/20)；4周后，实验组心肌细胞均发生不同程度的空泡变性、坏死及炎细胞浸润。正常兔APDEndo较APDEpi长(265.40±35.14ms vs.224.70±35.08ms)，TDR为40.70±7.96 ms，糖尿病兔APDEndo较APDEpi长(349.90±50.55ms vs.285.30±40.06ms)，TDR为63.60±12.46 ms，糖尿病组与正常组相比，APDEndo(349.90±50.55ms vs.265.40±35.14ms)、APDEpi(285.30±40.06ms vs.224.70±35.08ms)、及TDR(63.60±12.46 ms vs.40.70±7.96 ms)均显著延长，差别具有统计学意义(P<0.05)。 结论：分2次小剂量注射ALX复制糖尿病兔模型成功率较高，可建立稳定的糖尿病兔模型；饲养4周后，糖尿病兔心肌细胞即开始发生病理变化，左室各层心肌细胞动作电位时限延长，跨壁复极离散度增大可能是糖尿病易导致心律失常以及心原性猝死的重要原因之一。