小窩蛋白3介導(dǎo)2型糖尿病心肌脂聯(lián)素抵抗的分子機(jī)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(huì)進(jìn)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(xì)胞為主大量分泌的重要細(xì)胞因子,生理狀態(tài)時(shí)具有顯著的心肌細(xì)胞保護(hù)作用。研究發(fā)現(xiàn)2型糖尿病時(shí)存在脂聯(lián)素抵抗,降低了心肌細(xì)胞的保護(hù)作用。但脂聯(lián)素抵抗對(duì)2型糖尿病尤其是

2、在心肌缺血/再灌注損傷中的分子機(jī)制仍不清楚。因此,進(jìn)一步深入研究糖尿病小鼠心肌缺血再灌注損傷時(shí)脂聯(lián)素抵抗的分子機(jī)制,對(duì)尋找出糖尿病缺血性心臟病治療分子靶點(diǎn)具有較大的理論及臨床意義。
　　目的:①研究證實(shí)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(dòng)分子機(jī)制,研究出2型糖尿病心肌細(xì)胞的脂聯(lián)素抵抗信號(hào)通路及分子機(jī)制。②研究證實(shí)應(yīng)用極低劑量脂聯(lián)素是否通過(guò)增加AdipoR1與Cav3蛋白-蛋白相互作用,

3、提高脂聯(lián)素的心肌細(xì)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(diǎn),為關(guān)鍵分子基因轉(zhuǎn)導(dǎo)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(jī)分為五組(n=10)。正?？瞻讓?duì)照組(control)冠狀動(dòng)脈僅穿線不結(jié)扎;缺血再灌注(MI/R)組(MI/R+Scramble SiRNA)和Cav3SiRNA處理組(MI/R+Cav3S

4、iRNA)術(shù)前48小時(shí)給藥,結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支缺血(MI)30min后松開(kāi)結(jié)扎線再灌注;APN治療組(MI/R+Scramble SiRNA+gAPN)心肌點(diǎn)注后48小時(shí),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(shí)間、劑量及手術(shù)方式同前。超聲心動(dòng)圖檢測(cè)心功能,伊文氏藍(lán)/TTC(Even’sblue-TTC)雙染色法檢測(cè)心肌梗死面積以及檢測(cè)

5、Caspase-3凋亡蛋白酶活性,免疫印跡法(Western blot)對(duì)AMPK途徑的AMPK、ACC、eNOS、Akt及非AMPK途徑的iNOS及gp91進(jìn)行通路機(jī)制的檢測(cè)。
　　結(jié)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(jì)學(xué)意義(P<0.05)。②無(wú)Cav-3干擾的WT小鼠在給予gAPN治療后,在同時(shí)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?jǐn)?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(dǎo)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(duì)心臟的保護(hù)作用。與WT組相比,Cav3-\-組表現(xiàn)出相對(duì)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(jì)學(xué)意義(P<0.01)。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)WT組中APN的治療在MI/R后具有較強(qiáng)的心肌保護(hù)作用,而Cav3-\-組小鼠中顯示在干擾Cav3蛋白后,小鼠心肌的保護(hù)作用是降低甚至是完全消失的。本研究Westenblot實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)Cav3-\-組小鼠心肌中和WT組小鼠中同時(shí)給予gAPN治療之后表達(dá)均明顯增高,說(shuō)明給予gAPN之后AMPK、ACC、eNOS被激活。iNOS、gp91在給予gAPN治療之后表達(dá)均明顯降低。提示A

8、dipoR1/Cav3相互作用除了通過(guò)AMPK途徑還有部分非AMPK途徑在脂聯(lián)素的心肌保護(hù)中也發(fā)揮了作用。
　　結(jié)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(hù)心肌損傷的減低及心臟功能的恢復(fù)。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(diào)節(jié)蛋白。阻遏Cav-3使脂聯(lián)素心肌保護(hù)作用明顯減弱。3、AdipoR1與Caveolin3蛋白-蛋白相互作用降低