刘根林, 袁风菊, 陆慈溧, 赵 竞, 金可可, 田新桥, 邱俏蒙△, 李剑敏△

(温州医科大学 1附属第一医院急诊科， 2附属第一医院病理科， 3环境与卫生学院预防医学系, 4病理生理学教研室， 5附属第二医院超声影像科， 浙江 温州 325000)

银杏叶提取物对I型糖尿病心肌病大鼠心肌TGF-β1和collagen表达及间质纤维化的影响*

刘根林1, 袁风菊2, 陆慈溧3, 赵 竞4, 金可可4, 田新桥5, 邱俏蒙1△, 李剑敏2△

(温州医科大学1附属第一医院急诊科，2附属第一医院病理科，3环境与卫生学院预防医学系,4病理生理学教研室，5附属第二医院超声影像科， 浙江 温州 325000)

目的研究银杏叶提取物(EGB)对I型糖尿病心肌病大鼠心肌TGF-β1和collagen表达及间质纤维化的影响。方法(1)在体实验，取30只雄性SD大鼠随机分为正常对照组(CON组)、糖尿病组(DM组)和EGB干预组(EGB组)；用链脲佐菌素诱导I型糖尿病大鼠模型，于第12周末测定大鼠体重、左心室重量、血糖、糖化血红蛋白和血胰岛素；用超声心动图仪检测左室舒张末期容积(LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV)、左室射血分数(LVEF)和每搏射血量(SV)；用天狼星红染色、免疫组织化学染色及RT-PCR方法分别检测左心室心肌胶原含量、转化生长因子β1(TGF-β1)蛋白表达及TGF-β1、 procollagen I和collagen III mRNA表达。(2)离体实验，分离培养SD大鼠乳鼠心肌细胞并分别用低糖(LG组)、高糖培养基(HG组)和EGB干预(HG+EGB组)；RT-PCR方法检测各组心肌细胞TGF-β1、 procollagen I和collagen III 的mRNA表达。结果(1)与CON组相比，DM组大鼠血糖(P<0.01)、糖化血红蛋白(P<0.05)、左心室重量指数(P<0.01)、心肌间质胶原纤维含量(P<0.05)以及心肌组织内TGF-β1(P<0.05)、procollagen I(P<0.05)和collagen III(P<0.05)表达均明显升高，而血胰岛素水平(P<0.01)、LVEDV (P<0.01)和SV (P<0.01)明显降低；EGB干预治疗后，与DM组相比，EGB组糖尿病大鼠血糖(P<0.01)、糖化血红蛋白(P<0.05)、左心室重量指数(P<0.05)、心肌间质胶原纤维含量(P<0.05)以及心肌组织内TGF-β1(P<0.05)、 procollagen I(P<0.05)和collagen III(P<0.05)表达均明显降低，血胰岛素水平(P<0.05)、LVEDV (P<0.05)和SV (P<0.05)明显升高。(2)与LG组比较，HG组心肌细胞TGF-β1(P<0.01)、procollagen I(P<0.01)和collagen III(P<0.01) mRNA表达明显升高；而EGB干预后，与HG组比较，EGB组心肌细胞TGF-β1(P<0.01)、procollagen I(P<0.01)和collagen III(P<0.01)mRNA表达明显降低。结论EGB可通过调低糖尿病大鼠心肌组织TGF-β1的表达，减少心肌间质中collagen I和III合成及沉积，从而改善糖尿病心肌病大鼠早期的心肌纤维化及左心室舒张功能。这提示通过有效降低心肌TGF-β1的表达减少心肌间质纤维化可能是EGB防治糖尿病心肌病的重要机制之一。

糖尿病； 银杏叶提取物； 心肌纤维化

糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy, DCM)作为糖尿病(diabetes mellitus, DM)的一大并发症严重威胁着DM病人的生命安全。据统计显示：大约80%的DM病人死于心脏病发作或中风[1],已有文献报道脂质过氧化作用和一氧化氮所致的损伤参与其中[2]。银杏叶提取物(extract ofGingkobiloba，EGB) 主要成分是黄酮类和萜类内酯化合物。其中黄酮类甙是一类抗氧化剂，已被证实具有清除自由基和调节NO的作用[3]。萜类内酯化合物是公认的血小板激活因子拮抗剂,被广泛用于心脑血管疾病。然而EGB对糖尿病大鼠心肌间质纤维化的影响未见报导。本实验通过在体的I型糖尿病动物模型和离体心肌细胞的培养以及EGB干预治疗，结合血液生化、组织学特殊染色、心功能检测和免疫组织化学及RT-PCR等手段，观察EGB对DCM左心功能及心肌间质纤维化的影响，探讨EGB抑制DCM心肌间质纤维化的机制。

材 料 和 方 法

1材料

1.1动物 在体实验：Sprague-Dawley(SD)雄性大鼠 180～200 g,鼠龄2个月，SPF级。离体实验：出生1～2 d SD大鼠乳鼠，雌雄不拘。所用动物均由温州医学院实验动物中心提供，许可证号为浙温动字20030002。

1.2试剂和仪器 链脲佐菌素(streptozocin,STZ)、枸橼酸钠(分析纯)、天狼星红染色试剂均购于Sigma；Liberase TH购于罗氏；高糖DMEM培养基、低糖DMEM培养基和胎牛血清购于Gibco；EGB购于北京双鹤高科天然药物有限公司；Johnson稳步倍加血糖仪；胰岛素检测试剂盒和糖基化血红蛋白(glycosyla-ted hemoglobin,GHb)检查试剂盒均购于南京建成生物工程研究所；UV-754型紫外分光光度计(上海第三分析仪器厂)；Vivid 7超声心动图仪(GE Healthcare)；转化生长因子β1(transforming growth factor β1,TGF-β1)免疫组织化学试剂(北京中杉金桥生物技术有限公司)；TGF-β1、procollagen I、collagen III及β-actin引物合成并订购于上海生工生物工程有限公司；MUVB-20凝胶成像分析系统(Ultra-Lum)；Image-Pro Plus 6.0图像分析软件(Media Cybernetics)；细胞培养箱(Thermo);T1-SM倒置显微镜(Nikon)。

2方法

2.1动物模型的建立、分组及处理 雄性SD大鼠30只，随机分成正常对照组(CON组,10只)和造模组(20只)，造模组按我们以往报道的方法利用STZ诱导制作I型糖尿病大鼠模型并给予EGB干预治疗[3]，将造模成功后的20只大鼠随机分成2组，每组10只，分别为糖尿病对照组(DM组)和EGB干预组(EGB组)。所有动物自由进食、饮水，饲养12周。实验过程中DM组和EGB组大鼠各有2只大鼠死亡，另外取2只CON组大鼠用于预实验。在实验的第12周末行超声心动图测定左心室功能。所有实验大鼠禁食24 h后称体重，再断头处死。分别按实验要求取血、心用于观察相应的实验指标。

2.2离体乳鼠心肌细胞原代培养及分组实验 取出生1～2 d的乳鼠10只，用75%乙醇消毒皮肤，剪开胸部皮肤、开胸，用弯头镊子提取心脏，用无菌纱布吸干血液并剪取左心室，投入装有预冷的50 mL D-Hanks液的离心管冲洗1次，用眼科剪将心肌组织剪成1 mm×1 mm×1 mm大小的碎块，再用50 mL D-Hanks液冲洗3次，置37 ℃水浴箱内，用含0.0225 g/L Liberase TH的D-Hanks液3 mL消化心肌组织10 min，每2～3 min吹打3～5次；静置1～2 min后收集消化后的组织上清液到15 mL离心管，200×g、4 ℃ 离心5 min，去上清液后，加入含10%胎牛血清和1%双抗的低糖DMEM培养液3 mL悬起心肌细胞以终止消化。再重复消化心肌组织1次，共收集心肌细胞悬液6 mL。将6 mL心肌细胞悬液移至60 mm的培养皿，置37 ℃、5%CO2培养箱90 min，去掉大块的杂质和贴壁的成纤维细胞，将心肌细胞转移至15 mL的离心管，悬匀细胞以5×108/L的细胞密度直接接种到用1%明胶处理过的12孔培养板。继续置入37 ℃、5%CO2培养箱，24 h后更换10%胎牛血清和1%双抗的低糖DMEM培养液，24 h后待细胞搏动良好，开始分组实验。设低糖组、高糖组和EGB干预组，每组4孔。低糖组和高糖组分别用1%双抗+10%胎牛血清+低糖DMEM和1%双抗+10%胎牛血清+高糖DMEM培养液，EGB干预组则用1%双抗+10%胎牛血清+高糖DMEM培养液+EGB，EGB浓度为100 mg/L。置37 ℃、5%CO2培养箱培养24 h后，去培养液，用预冷的PBS液清洗后按Trizol试剂说明书方法提取心肌细胞总RNA，后续RT-PCR实验见2.6。

2.3超声心动图测定左心室功能 在实验的第12周末用水合氯醛(300 mg/kg,ip)麻醉大鼠，用带有10 MHz探头的超声心动图仪检测左心室功能,测量并计算左室舒张末期容积(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV)、左室收缩末期容积(left ventricular end-systolic volume,LVESV)、左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)= (LVEDV- LVESV)/LVEDV×100%和每搏射血量(stroke volume,SV)= LVEDV- LVESV。

2.4血糖、GHb及血胰岛素水平测定 在实验第12周末行断尾采血法，用Johnson稳步倍加血糖仪测定大鼠血糖。断头处死大鼠，取3～4 mL全血，分别用比色法和放射免疫法分别测定GHb和血胰岛素水平。检测实验严格按照测定试剂盒说明书操作。

2.5左心室重量指数的测量及光镜标本制备 处死大鼠前测量大鼠的体重。处死大鼠后,立即剪开胸腔取出心脏，分离左心室心肌，分别测量心脏和左心室的重量，左心室重量指数(left ventricular weight index,LVWI)=左心室的重量/体重。取心室部冠状切面心肌组织，用10%中性甲醛固定，常规脱水石蜡包埋，制作切片，连续切片(厚5 μm)。每5张取1张，每个标本均取6张切片，脱蜡，梯度乙醇至水。每个标本取3张切片用于天狼星红胶原纤维染色。具体步骤如下：1% Sirius red饱和苦味酸液1 h,自来水洗5 min,Mayer苏木素染液复染细胞核1 min,自来水洗10 min,逐级乙醇脱水，二甲苯透明，中性树胶封片。光镜下胶原纤维阳性区染呈红色，细胞核呈蓝色。另取3张切片用于TGF-β1EnVision 法免疫组织化学染色，DAB显色，阳性区定位在细胞浆内，呈黄色，细胞核呈蓝色，染色步骤具体按试剂说明书操作。每张切片在400倍光学显微镜下观察并随机选取4个视野摄像，用Image-Pro Plus 6.0图像处理系统分别测量平均胶原纤维阳性区占所观察视野的比及TGF-β1蛋白阳性区的平均积分吸光度。

2.6RT-PCR法检测大鼠心肌组织中TGF-β1、procollagen I 和collagen III mRNA表达 于-80 ℃冰箱取出心肌组织，按Trizol试剂说明书方法提取心肌组织总RNA。取1 μg进行RT-PCR反应。所用RT-PCR扩增引物见表1(β-actin为内参照)。每个前胶原蛋白分子的N端和C端分别含有1个前肽，成熟时前胶原蛋白分子经胞吐作用被分泌至细胞外，受前胶原肽酶的作用，去除N端和C端的前肽，形成胶原。因此，collagen I的表达水平可以用心肌组织I型前胶原蛋白(procollagen I)水平表示。PCR变性、退火和延伸温度分别为94 ℃、55 ℃和72 ℃,反应时间分别为30 s、30 s和60 s,共35个循环。循环完毕再72 ℃延伸10 min。PCR产物用2%琼脂凝胶电泳分析。电泳后在紫外灯下拍摄照片,然后用MUVB-20凝胶成像分析系统对每一标本的PCR产物扩增的特异性片段进行灰度扫描,以β-actin灰度作为参考定量标准,数值以两者之积分吸光度的比值表示。

表1 PCR产物长度大小及引物序列

3统计学处理

采用SPSS 17.0统计软件分析。数据进行正态性检验，用均数±标准差(mean±SD)表示。多组样本均数比较进行方差齐性检验，组间比较采用单因素方差分析(One-way ANOVA)。方差齐性者两两比较采用LSD法，方差不齐者进行Dunnet’s T3检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1超声心动图测定左心室功能

与CON组大鼠相比，DM组大鼠的LVIDV和SV均显著减少(P<0.01)。与DM组大鼠相比，EGB组大鼠LVIDV和SV均显著增高(P<0.05)。但各组实验大鼠LVISV和LVEF比较无显著差异(P>0.05)，见表2。

2体重、左心室重、左心室重量指数、血糖、GHb及血胰岛素水平测定

与CON组大鼠相比，DM组大鼠体重、左心室重量及血胰岛素水平均显著降低,(P<0.01)，而左心室重量指数(P<0.01)、血糖(P<0.01)及GHb(P<0.05)则显著增高；与DM组大鼠相比，EGB大鼠体重(P<0.01)、左心室重量(P<0.05)及血胰岛素水平(P<0.05)均显著增高,而左心室重量指数(P<0.05)、血糖(P<0.01)及GHb(P<0.05)则显著降低, 见表3。

EGB:diabetic rats were treated with EGB.**P<0.01vscontrol (CON) group；#P<0.05vsdiabetes mellitus (DM) group.

表3体重、左心室重、左心室重量指数、血糖、糖基化血红蛋白及血胰岛素水平测定结果

Table 3. Body weight，left ventricular weight，left ventricle weight index，blood glucose，glycosylated hemoglobin and blood insulin levels(Mean±SD.n=8)

*P<0.05，**P<0.01vsCON group；#P<0.05,##P<0.01vsDM group.

3光镜观察

天狼星红染色结果：CON组大鼠的左心室心肌间大血管、小血管周围和心肌质间可见少许胶原纤维沉积。DM组大鼠的左心室组织内见大小不等的血管周围胶原纤维沉积更加明显。EGB干预组大鼠左心室大小不等的血管周围胶原纤维沉积。用Image-Pro Plus 5.0图像处理系统测量胶原纤维阳性区占所观察视野的面积比。结果发现：与CON组相比较，DM组大鼠心肌间质胶原纤维明显增多(P<0.05)；与DM组相比较，EGB组大鼠心肌间质胶原纤维明显减少(P<0.05),见图1。

Figure 1. The results of Sirius red staining of rat left ventricular myocardial tissues in each group (×400).Mean±SD.n=6.*P<0.05vsCON group;#P<0.05vsDM group.

图1各组大鼠左心室心肌天狼猩红染色结果

TGF-β1免疫组织化学染色结果： CON组和EGB组大鼠的左心室心肌细胞浆内见淡黄色，而DM组大鼠的左心室心肌细胞呈深黄色。用Image-Pro Plus 5.0图像处理系统分别测量TGF-β1的平均积分吸光度，结果发现：与CON组相比较，DM组大鼠心肌细胞TGF-β1蛋白表达明显增多(P<0.05)；与DM组相比较，EGB组大鼠心肌细胞TGF-β1蛋白表达明显减少，差异显著(P<0.05)，见图2。

Figure 2. The results of immunohistochemical analysis of TGF-β1protein in the left ventricular myocardial tissues of each group (×400).Mean±SD.n=6.*P<0.05vsCON group;#P<0.05vsDM group.

图2各组大鼠左心室心肌TGF-β1蛋白免疫组织化学表达分析结果

4在体心肌组织RT-PCR实验结果

与CON组相比较，DM组大鼠心肌组织procollagen I、collagen III和TGF-β1mRNA表达均明显升高(P<0.05)；与DM组相比较，EGB组大鼠心肌组织Procollagen I、collagen III和TGF-β1mRNA表达均明显降低(P<0.05)，见图3。

Figure 3. The results of RT-PCR analysis of rat left ventricular myocardial tissues of each groupinvivo.Mean±SD.n=6.*P<0.05vsCON group;#P<0.05vsDM group.

图3各组大鼠左心室心肌组织RT-PCR分析结果

5离体心肌细胞RT-PCR实验结果

与LG组相比，HG组大鼠心肌细胞procollagen I、collagen III和TGF-β1mRNA表达均明显升高(P<0.01)；与HG组相比较，HG+EGB组大鼠心肌细胞procollagen I、collagen III和TGF-β1mRNA表达均明显降低(P<0.01)，见图4。

Figure 4. The results of RT-PCR analysis of neonatal rat cardiomyocyocytes.Cardiomytes were treated with low-glucose (LG) DMEM,high-glucose (HG) DMEM or HG in combination with EGB for 24 h. Expression of procollagen I, collagen III and TGF-β1mRNA was examined. Mean±SD.n=6.**P<0.01vsLG group;##P<0.01vsHG group.

图4离体大鼠左心室心肌细胞RT-PCR分析结果

讨 论

DCM是以心肌细胞肥大、凋亡、间质纤维化和血管壁增厚为特征的心肌病[4]，是糖尿病晚期致死的主要并发症之一。研究表明：实验性糖尿病大鼠的心肌细胞的损伤和糖尿病病人的心脏病变过程基本一致。糖尿病大鼠舒张功能的异常和被动充盈受损被认为是左心室功能异常的早期征象之一[5-6]。目前糖尿病心肌病缺乏有效的治疗措施，寻求早期干预药物，预防或减缓糖尿病心肌纤维化的进展并改善心功能是糖尿病心肌病研究的热点之一。

糖尿病心肌病的发病机制复杂。近年来，糖尿病心脏非心肌细胞(主要是成纤维细胞)和细胞外基质(主要成分是心肌间质胶原)在糖尿病心肌病心室重构中的作用倍受关注。心肌纤维化是心肌重构的主要表现，而心肌纤维化表现为细胞外基质合成与降解之间的失衡，心肌组织结构中胶原纤维过量积聚、胶原浓度显著升高或胶原容积分数显著增高，其中主要是collagen I和 collagen III明显增多[7-8]。我们通过建立STZ诱导的I型糖尿病大鼠模型，结果发现：12周时DM组大鼠体重、左心室重量、血胰岛素水平均显著下降；而血糖、糖化血红蛋白和左心室重量指数则显著增高。超声心动图检测左心室功能，发现DM组大鼠的LVIDV和SV均显著减少。天狼星红染色显示糖尿病大鼠左心室心肌间质及血管周胶原纤维明显增多，RT-PCR检测 procollagen I和collagen III mRNA 表达明显增高。实验数据提示：STZ诱导的糖尿病大鼠在12周时已经出现了左心室心脏肥大，舒张功能的降低，左心室泵血功能的异常及心肌间质纤维化。这结果和Chen等[9]研究的结果一致。糖尿病大鼠左心室舒张功能降低、泵血功能异常与其心肌间质纤维化有关[10-11]。EGB干预治疗后，糖尿病大鼠的体重增加，血清相应的指标改善，左心室重量指数下降，LVIDV和SV升高，左心室心肌组织内procollagen I和collagen III mRNA 表达降低，同时左心室心肌间质及血管周胶原纤维的沉积明显减少。这提示EGB能减轻心肌细胞肥大及心肌间质纤维化，进而改善糖尿病大鼠左心室的舒张及泵血功能。因此，我们认为EGB不仅能改善糖尿病大鼠血糖、GHb及胰岛素水平，同时也能减轻糖尿病心肌病大鼠心肌间质纤维化，改善糖尿病大鼠左心室的舒张及泵血功能。

在糖尿病机体中引起心肌间质纤维化的因素众多，其中TGF-β1被公认为促诱发心肌纤维化的最重要的因子之一，而且TGF-β1是诸多因素所致心肌纤维化的共同通路[12-13]。我们的实验发现糖尿病大鼠12周时左心室心肌组织内TGF-β1mRNA和蛋白高表达，并与左心室心肌组织内collagen I，和collagen III的表达增高相对应。提示糖尿病大鼠心肌组织中TGF-β1可能参与心肌纤维化的病理发生、发展过程。这可能是糖尿病机体内血糖升高、氧化应激及糖基化终末产物增多、肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活等可促使心肌细胞及其间质细胞分泌TGF-β1。TGF-β1的作用由活化型TGF-β1受体介导，使心肌成纤维细胞合成胶原纤维蛋白、纤维黏连蛋白等细胞外基质，同时，激活的TGF-β1可抑制蛋白水解酶的表达，抑制纤溶酶原、胶原酶基质酶原等酶激活物的产生，最终减少ECM的降解，使ECM在细胞间沉积，最终导致心肌纤维化[14-15]。 EGB干预治疗后，糖尿病大鼠左心室心肌组织内TGF-β1mRNA 及其蛋白表达降低，同时左心室心肌间质及血管周胶原纤维的沉积减少，左心室心肌组织内procollagen I和collagen III mRNA 表达降低。这提示EGB可能是通过TGF-β1通路减轻糖尿病大鼠心肌细胞间质的纤维化，进而改善左心室的舒张功能。为排除EGB在体内代谢及其他作用的影响，我们在体外分离培养乳鼠心肌细胞，并用高糖及EGB干预。发现高糖能刺激心肌细胞TGF-β1、Procollagen I和collagen III的mRNA表达；EGB能降低高糖环境中心肌细胞的TGF-β1、procollagen I和collagen III mRNA表达。因此，我们认为TGF-β1参与糖尿病大鼠心肌纤维化的病理发生、发展的过程；EGB通过减少糖尿病大鼠TGF-β1在心肌中的表达,抑制胶原的形成和心肌间质纤维化,这可能是EGB改善心室重塑的机制之一。当然，糖尿病心肌病的发生机制复杂，EGB保护糖尿病心肌的机制有待进一步的明确。

综上所述，本实验通过在体、离体糖尿病模型实验,表明TGF-β1参与糖尿病心肌病大鼠心肌间质纤维化发生、发展的病理过程；EGB能通过有效调低心肌TGF-β1的表达，减少心肌间质纤维化可能是EGB防治糖尿病心肌病的重要机制之一。

[1] Kannel WB, McGee DL. Diabetes and cardiovascular disease： the Framingham study[J]. JAMA, 1979,241(19):2035-2038.

[2] 陈国荣, 毛孙忠, 杨开颜, 等. 糖尿病大鼠心肌病理变化及脂质过氧化作用和一氧化氮的改变[ J] . 临床与实验病理学杂志, 2001, 17( 2) : 146-148.

[3] 毛孙忠,陈国荣,雷康福,等.银杏叶提取物对糖尿病大鼠睾丸损伤的作用[J].中国病理生理杂志, 2004, 20(7): 1238-1242.

[4] Vaughan TB, Bell DS. Diabetic cardiomyopathy[J]. Heart Fail Clin,2006，2(1)：71-80.

[5] Belke DD,Larsen TS,Gibbs EM,et al.Altered metabolism causes cardiac dysfunction in perfused hearts from diabe-tic (db/ db) mice[J]. Am J Physiol Endocrinol Metab,2000,279(5):E1104-E1113.

[6] Zabalgoitia M, Ismaeil MF, Anderson L, et al. Prevalence of diastolic dysfunction in normotensive, asymptomatic patients with well-controlled type 2 diabetes mellitus[J]. Am J Cardiol，2001,87(3):320-323.

[7] 黄娅茜，王 宪，孔 炜.糖尿病心肌病发病机制的研究进展[J].生理科学进展，2010,41(1)：31-36.

[8] Eghbali M. Cardiac fibroblasts: function, regulation of gene expression, and phenotypic modulation[J]. Basic Res Cardiol，1992，87(Suppl 2):183-189.

[9] Chen X, Armstrong MA, Li G.Mesenchymal stem cells in immunoregulation[J]. Immunol Cell Biol，2006, 84(5):413-421.

[10] de Souza RR. Aging of myocardial collagen[J]. Biogerontology,2002,3(6): 325-335.

[11] Maya L，Villarreal FJ. Diagnostic approaches for diabetic cardiomyopath and myocardial fibrosis[J].J Mol Cell Cardiol,2010,48(3):524-529.

[12] Brilla CG. Renin-angiotensin-aldosterone system and myocardial fibrosis[J]. Cardiovasec Res,2000,47(1):1-3.

[13] Laviades C, Varo N, Diez J. Transforming growth factor β in hypertensives with cardiorenal damage[J].Hypertension,2000,36(4):517-522.

[14] Kuwahara F, Kai H, Tokuda K, et al. Transforming growth factor-beta function blocking prevents myocardial fibrosis and diastolic dysfunction in pressure-overloaded rats [J]. Circulation, 2002, 106 (1):130-135.

[15] Morrisey K, Evans K, Wakefield L, et al. Translational regulation of renal proximal tubular epithelial cell transforming growth factor-β1 generation by insulin[J].Am J Pathol,2001,159(5):1905-1915.

EffectsofGinkgobilobaextractonmyocardialTGF-β1andcollagenexpressionandinterstitialfibrosisintypeIdiabeticcardiomyopathyrats

LIU Gen-lin1, YUAN Feng-ju2, LU Ci-li3, ZHAO Jing4, JIN Ke-ke4, TIAN Xin-qiao5, QIU Qiao-meng1, LI Jian-min2

(1DepartmentofEmergency,theFirstAffiliatedHospital,2DepartmentofPathology,theFirstAffiliatedHospital,3FacultyofPreventiveMedicine,SchoolofEnviomentalScienceandHealth,4DepartmentofPathophysiology,5DepartmentofUltrasonicImaging,theSecondAffiliatedHospital,WenzhouMedicalUniversity,Wenzhou325000,China.E-mail:wzyxyljmin@163.com;qqm@wzhospital.cn)

AIM: To study the effects ofGinkgobilobaextract (EGB) on myocardial TGF-β1and collagen expression and interstitial fibrosis in type I diabetic cardiomyopathy rats.METHODSThirty male SD rats were randomly divided into normal control group (CON), diabetes mellitus group (DM) and EGB treatment group (EGB). Streptozocin was intraperitoneally injected into the animals in the latter 2 groups to induce type I diabetic rat model. The rats in EGB group were intraperitoneally injected with EGB. At the end of the 12th week, the body weight of each rat and its left ventri-cular weight, blood glucose, glycosylated hemoglobin and serum insulin concentration were measured. The left ventricular end-diastolic volume (LVEDV), the left ventricular end-systolic volume (LVESV), the left ventricular ejection fraction (LVEF) and the stroke volume (SV) were determined by echocardiography. The content of collagen in left ventricular myocardium, and the expression of transforming growth factor β1(TGF-β1), procollagen type I and collagen type III were assayed by Sirius red staining, immunohistochemical staining and RT-PCR, respectively. Left ventricular myocardial cells of the neonatal SD rats were isolated and culturedinvitrowith low-glucose culture medium (LG group), high-glucose culture medium (HG group) or high-glucose culture medium plus EGB (HG+EGB group). The mRNA levels of TGF-β1, procollagen type I and collagen type III were detected by RT-PCR.RESULTSCompared with CON group, blood glucose, glycosylated hemoglobin, left ventricular weight index, the content of collagen, and the expression of TGF-β1, procollagen type I and collagen type III in left ventricular myocardial tissues of DM group were significantly increased, while the levels of blood insulin, LVEDV and SV were significantly decreased. However, compared with DM group, blood glucose, glycosylated hemoglobin, left ventricule weight index, the content of collagen, and the expression levels of TGF-β1, procollagen type I and collagen type III in the left ventricular myocardial tissues of EGB-treated rats were significantly decreased, while the levels of blood insulin, LVEDV and SV were significantly increased. Compared with LG group, the mRNA expression levels of TGF-β1, procollagen type I and collagen type III were significantly increased. However, compared with HG group, the mRNA expression levels of TGF-β1, procollagen type I and collagen type III were significantly decreased after treated with EGB.CONCLUSIONEGB retards the process of myocardial fibrosis and improves the cardiac functions in type I diabetic cardiomyopathy rats by down-regulating the expression of TGF-β1, reducing the synthesis and deposition of collagen type I and collagen type III.

Diabetes mellitus; Extract ofGingkobiloba; Myocardial fibrosis

R587.1

A

10.3969/j.issn.1000- 4718.2013.11.018

1000- 4718(2013)11- 2017- 07

2013- 06- 26

2013- 09- 10

国家自然科学基金资助项目(No.81170204)

△通讯作者 李剑敏 Tel: 0577-55579792； E-mail: wzyxyljmin@163.com; 邱俏蒙 Tel: 0577-55579016； E-mail: qqm@wzhospital.cn