小窩蛋白3介導2型糖尿病心肌脂聯(lián)素抵抗的分子機制.pdf

1、背景:缺血性心臟病,尤其是心肌缺血再灌注(Myocardial Ischemia/Reperfusion,MI/R)損傷性心臟病具有極高發(fā)病率及病死率。若合并糖尿病則更易誘發(fā)心肌缺血再灌注損傷,會進一步顯著增加心臟損傷程度及病死率。脂聯(lián)素(Adiponectin,APN)是脂肪細胞為主大量分泌的重要細胞因子,生理狀態(tài)時具有顯著的心肌細胞保護作用。研究發(fā)現(xiàn)2型糖尿病時存在脂聯(lián)素抵抗,降低了心肌細胞的保護作用。但脂聯(lián)素抵抗對2型糖尿病尤其是

2、在心肌缺血/再灌注損傷中的分子機制仍不清楚。因此,進一步深入研究糖尿病小鼠心肌缺血再灌注損傷時脂聯(lián)素抵抗的分子機制,對尋找出糖尿病缺血性心臟病治療分子靶點具有較大的理論及臨床意義。
　　目的:①研究證實脂聯(lián)素受體與Cav3蛋白-蛋白相互作用降低是否是2型糖尿病脂聯(lián)素抵抗的主要上游啟動分子機制,研究出2型糖尿病心肌細胞的脂聯(lián)素抵抗信號通路及分子機制。②研究證實應用極低劑量脂聯(lián)素是否通過增加AdipoR1與Cav3蛋白-蛋白相互作用,

3、提高脂聯(lián)素的心肌細胞敏感性,降低糖尿病心肌缺血再灌注損傷,研究出合并2型糖尿病缺血性心臟病心肌再灌注損傷治療的分子靶點,為關鍵分子基因轉導及藥物治療提供理論依據(jù)。
　　方法:選取50只C57BL/6J雄性小鼠(6~8周),體重30±12g,隨機分為五組(n=10)。正?？瞻讓φ战M(control)冠狀動脈僅穿線不結扎;缺血再灌注(MI/R)組(MI/R+Scramble SiRNA)和Cav3SiRNA處理組(MI/R+Cav3S

4、iRNA)術前48小時給藥,結扎左冠狀動脈前降支缺血(MI)30min后松開結扎線再灌注;APN治療組(MI/R+Scramble SiRNA+gAPN)心肌點注后48小時,于MI20min給予gAPN腹腔注射,其余同MI/R組;Cav3SiRNA處理后APN治療組(MI/R+Cav3SiRNA+gAPN)給藥時間、劑量及手術方式同前。超聲心動圖檢測心功能,伊文氏藍/TTC(Even’sblue-TTC)雙染色法檢測心肌梗死面積以及檢測

5、Caspase-3凋亡蛋白酶活性,免疫印跡法(Western blot)對AMPK途徑的AMPK、ACC、eNOS、Akt及非AMPK途徑的iNOS及gp91進行通路機制的檢測。
　　結果:①與control組相比,MI/R后心臟功能顯著降低,心肌損傷加重,且差異具有顯著統(tǒng)計學意義(P<0.05)。②無Cav-3干擾的WT小鼠在給予gAPN治療后,在同時造成MI/R損傷后給予gAPN的心肌梗死面積減小,心臟功能左室射血分數(shù)(LVE

6、F％)提高,從而使心肌損傷明顯減輕;因此提示脂聯(lián)素可明顯改善心肌MI/R缺血再灌注造成的損傷。③小干擾RNACav-3小鼠(Cav3-\-)給予gAPN治療后,MI/R損傷后小鼠的心功能(LVEF%)上升及心肌損傷不如WT治療組。提示可能是由于干擾了Cav-3蛋白,導致了脂聯(lián)素的抵抗,因此降低了脂聯(lián)素在缺血性心臟病中對心臟的保護作用。與WT組相比,Cav3-\-組表現(xiàn)出相對平穩(wěn)的增加了心肌缺血再灌注損傷,包括心肌梗死面積的增加和心功能的

7、降低,差異具有顯著統(tǒng)計學意義(P<0.01)。實驗研究發(fā)現(xiàn)WT組中APN的治療在MI/R后具有較強的心肌保護作用,而Cav3-\-組小鼠中顯示在干擾Cav3蛋白后,小鼠心肌的保護作用是降低甚至是完全消失的。本研究Westenblot實驗結果發(fā)現(xiàn)Cav3-\-組小鼠心肌中和WT組小鼠中同時給予gAPN治療之后表達均明顯增高,說明給予gAPN之后AMPK、ACC、eNOS被激活。iNOS、gp91在給予gAPN治療之后表達均明顯降低。提示A

8、dipoR1/Cav3相互作用除了通過AMPK途徑還有部分非AMPK途徑在脂聯(lián)素的心肌保護中也發(fā)揮了作用。
　　結論:1、高脂飼養(yǎng)的2型糖尿病小鼠可加重急性缺血再灌注的心肌損傷程度,而脂聯(lián)素的攝入可以有效保護心肌損傷的減低及心臟功能的恢復。2、Caveolin3蛋白是缺血/再灌注損傷加重影響心肌梗死面積及心臟功能的重要調節(jié)蛋白。阻遏Cav-3使脂聯(lián)素心肌保護作用明顯減弱。3、AdipoR1與Caveolin3蛋白-蛋白相互作用降低