摘要: 目的研究糖尿病大鼠膈肌功能及钙调控蛋白基因表达的变化,探讨糖尿病大鼠膈肌功能损伤的发生机制。方法使用链
脲佐菌素建立糖尿病大鼠模型,SD大鼠随机分为糖尿病组(随机血糖≥16.7 mmol/L)和正常对照组,造模后4周、8周测定大鼠
体质量和膈肌/体质量比值,生化指标检测各组大鼠空腹血糖和膈肌组织线粒体琥珀酸脱氢酶(SDH)活性;应用体外灌流大鼠
膈肌条的方法,测定单收缩张力、最大强直张力、峰值收缩时间、半舒张时间、张力-频率曲线,电镜观察大鼠膈肌超微结构,采用
RT-PCR检测大鼠膈肌肌质网钙泵(SERCA)和受磷蛋白(PLB)mRNA表达。结果(1)与正常对照组相比,糖尿病大鼠体质量和
膈肌质量/体质量比值均明显降低(P<0.01),膈肌组织SDH的活性显著降低(P<0.01);(2)在给予大鼠膈肌条10、20、40、60、
100 Hz刺激时,糖尿病大鼠膈肌在各频率下的收缩张力明显低于正常对照组(P<0.01);膈肌力学指标单收缩张力和最大强直张
力明显降低,峰值收缩时间和半舒张时间明显延长(P<0.01);(3)超微结构显示糖尿病组大鼠膈肌组织损伤明显,肌纤维断裂,
肌质网扩张,线粒体水肿,数目减少,脊断裂,空泡化或囊泡化,同时可见随病程延长膈肌损伤明显加重;(4)RT-PCR结果提示:
与正常对照组相比,糖尿病组大鼠膈肌SERCA mRNA表达均明显降低(P<0.01),糖尿病大鼠膈肌SERCA mRNA表达8周组比
4周组明显降低(P<0.01),糖尿病大鼠膈肌PLB mRNA表达显著增强(P<0.01)。结论糖尿病大鼠膈肌超微结构受到破坏,线
粒体损伤和数目减少,线粒体SDH活性降低,ATP生成减少,膈肌组织SERCA mRNA表达减少和PLB mRNA表达增强,引起
膈肌肌质网摄取Ca2+减少,促成膈肌收缩和舒张功能损伤。