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目的糖尿病是常见的内分泌疾病,可并发高血压、心律失常、心肌肥大及间质纤维化、心力衰竭等心血管疾病,是糖尿病主要致死和致残原因,如何早期诊断、预防和有效控制及延缓糖尿病心血管并发症进程已成为当今医学研究的热点和难点。内源性活性物质对心血管系统的调控作用越来越引起国内外学者的广泛关注。2,3-吲哚醌(2,3-indolinedione, isatin, ISA)作为ANP受体(NPR-A)特异拮抗剂,是广泛存在于人和动物体内的一种内源性活性物质,具有抗动脉粥样硬化、抗氧化等多种药理活性。心房利尿钠肽(atrial natriuretic peptide, ANP)是重要的舒血管活性物质,对心血管系统具有排钠利尿、舒张血管、抑制细胞增殖、抗心肌纤维化等作用。然而目前ISA在正常和糖尿病病理条件下对心血管功能的调控作用尚不清楚。因此,本研究建立稳定的糖尿病并发心血管病变大鼠模型,采用在体和离体实验,探讨ISA对正常和糖尿病大鼠心血管功能的影响及机制,为糖尿病心血管疾病的防治提供新的理论依据。方法1.实验分组和动物模型制备：将健康雄性Wistar大鼠随机分成对照组(Sham组)、糖尿病组(DM组)和高中低剂量ISA灌胃DM组(ISA组)。Sham组：普通饲料喂养90天；DM组：高脂饲料喂养45天,腹腔注射50mg/kg链尿佐菌素(Streptozotocin, STZ),继续高脂饲料喂养45天；ISA组：高脂饲料喂养45天,腹腔注射50mg/kg STZ,继续高脂饲料喂养30天后,分别灌胃50mg/ml,100mg/ml及200mg/ml ISA,每日一次,连续15天,期间继续高脂饲料喂养。检测血糖、血压、心率、体重、心脏质量指数、血浆ANP水平的动态变化。同时观察心脏和胸主动脉形态变化。2.利用离体血管环实验模型,分别在苯肾上腺素(phenylephrine,PE)预处理和未处理状态下,观测ISA对大鼠胸主动脉环张力的变化；分别用一氧化氮合酶抑制剂L-NAME和鸟苷酸环化酶抑制剂ODQ预处理后,检测ISA对大鼠胸主动脉环张力的影响；ISA预处理后观察ACh对大鼠胸主动脉环的舒张作用。3.用HEPES缓冲液灌流心房60min以稳定心房激素的分泌和心房动力以后,再将3H菊粉加到心房外液稳定20min后,开始收集样品。灌流液每2min收集一管,4℃保存。分别用ISA和乙酰胆碱(Acetylcholine, ACh)进行处理。观察ISA或ACh的单独效应时,前6管(12min)为对照,后18管(36min)注入ISA或ACh,共收集24管。观察ACh和ISA的联合作用时,前6管(12min)为对照,从第7管开始加入ACh(36min),到第25管时再加入ISA (36min),共收集42管。收集样品的同时每2min观察记录心房内压和心房每搏输出量。药物作用36mmin后观察评价其效应。收集样品结束后,利用放射免疫分析技术检测样品中ANP水平。结果1.对照组大鼠血糖为6.38±0.31mM,而糖尿病组大鼠血糖则高达17.15±0.98mM,与对照组想比,差别有显著性(p<0.001)。ISA灌胃糖尿病组大鼠血糖为15.38±1.04mM,与对照组相比,差别有显著性(p<0.001)。正常对照组大鼠体重446.25±3.90g,而糖尿病组大鼠体重为351.00±41.02g,与对照组相比,差别有显著性(p<0.05),而ISA灌胃糖尿病组大鼠体重较糖尿病组增加,为409.40±19.71g,与对照组无差别(p>0.05)。血浆ANP浓度由对照组的0.1241±0.0254ng/ml升高到糖尿病组的0.3281±0.0516ng/ml(p<0.01),而ISA灌胃糖尿病组大鼠血浆ANP浓度为0.0605±0.0283ng/ml,与糖尿病组相比差别有显著性(p<0.01),与对照组相比差别无统计学意义(p>0.05)。对照组大鼠血压平稳,其收缩压为136.95±2.63mmHg,舒张压为102.91±2.85mmHg,糖尿病组大鼠的收缩压为的142.25±3.82mmHg,舒张压为109.13±4.76mmHg,较对照组有增加趋势。而ISA灌胃糖尿病组大鼠收缩压与舒张压分别为118.25±5.39mmHg和84.75±4.01mmHg,与对照组相比下降明显,差别有显著性(p<0.01)。对照组大鼠心率为419.75±13.21次/min,糖尿病组大鼠心率较对照组大鼠减少,为363.50±23.79次/min,与对照组相比有差别。而ISA灌胃糖尿病组大鼠心率为348.5±35.78次/min,与对照组相比,差别有显著性(p<0.05)。与对照组相比,糖尿病组和ISA灌胃糖尿病组均出现心肌局灶区炎细胞浸润,心肌细胞有溶解改变；胸主动脉外膜明显增厚,内膜受损,平滑肌细胞核变大,排列不规则。2.在正常生理情况下,PE存在时ISA(1-1000μM)浓度依赖性地诱导大鼠胸主动脉收缩,而无PE时ISA不能引起大鼠胸主动脉收缩。去除胸主动脉内皮后ISA诱导的缩血管效应明显减弱。分别用L-NAME(10μM)和ODQ(10μM)预处理均能阻断ISA对大鼠胸主动脉的收缩效应。ISA能减弱ACh对胸主动脉的舒张效应。在糖尿病病理条件下,ACh的舒血管作用明显减弱,与对照组相比,有非常显著性差异(p<0.001),而ISA灌胃糖尿病大鼠ACh的舒血管作用则与对照组无差异(p>0.05)。3.在正常生理条件下,ISA可浓度依赖性减少心房ANP的分泌量,降低心房动力,而ACh能减弱ISA抑制心房ANP分泌及降低心房动力的作用；在糖尿病病理条件下,ISA抑制心房ANP分泌的作用被加强,而降低心房动力的作用以及ACh减弱ISA抑制心房ANP分泌的效应均被减弱。结论经ISA干预治疗,整体糖尿病大鼠心血管功能得以改善。正常生理条件下,ISA不能引起胸主动脉的收缩效应,但其浓度升高到一定水平(高于10μM)时可引起胸主动脉的收缩效应。此时ISA主要通过抑制NO-cGMP信号通路诱导胸主动脉的收缩,同时ISA急性处理能减弱ACh对胸主动脉的舒张效应,从而发挥其对胸主动脉舒缩功能的调控作用。糖尿病病理生理条件下,ISA灌胃能恢复糖尿病诱导的ACh减弱效应。正常生理状态下,ISA可抑制心房ANP分泌和心房动力。在糖尿病病理条件下,ISA抑制心房ANP分泌的作用被加强,而ISA降低心房动力的作用以及ACh减弱ISA抑制心房ANP分泌的效应均被减弱。这些结果提示糖尿病疾病状态下ISA对心脏的内分泌功能以及胸主动脉舒缩功能的调控作用发生显著变化。这些研究为预防和治疗糖尿病心血管病提供可靠的实验依据。