JAK-STAT信號途徑在糖尿病心肌病中的作用.pdf

1、目的:糖尿病已成為全球性疾病，在世界人口死亡原因中位居第五位。我國的糖尿病患病率在10年期間增長了4倍以上，已經(jīng)攀升到了將近10％，成為世界上發(fā)病最多的國家。糖尿病心血管并發(fā)癥是糖尿病最常見的并發(fā)癥之一，成為糖尿病患者住院和死亡的主要原因之一。1972年由Rubler等首次提出糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy, DCM)，其作為糖尿病的一種獨特的心臟并發(fā)癥目前已得到公認，并且與糖尿病病人心血管疾病的高發(fā)生率和

2、高病死率密切相關。DCM的發(fā)病機制至今尚未完全闡明。Janus激酶-信號轉(zhuǎn)導子與轉(zhuǎn)錄激活子（JAK/STAT）信號途徑介導多種細胞因子的細胞內(nèi)轉(zhuǎn)導過程，涉及細胞的增殖、分化、凋亡等多種生理、病理生理過程。
　　 本研究觀察Janus激酶/信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄活化因子(JAK/STAT)信號途徑的激活在大鼠Ⅱ型糖尿病心肌?。―iabetic Cardiomyopathy，DCM）中的可能作用。
　　 方法:健康雄性wistar大

3、鼠健康雄性SD大鼠40只，體重180-220g，隨機分為2組:正常對照組（16只），Ⅱ型糖尿病心肌病模型組(DCM)(24只)。正常對照組以標準大鼠飼料喂養(yǎng)（熱量約為14KJ/g），DCM組以高脂高熱量飼料喂養(yǎng)（總熱量約為20KJ/g）。飼養(yǎng)5周后，禁食12h，DCM組大鼠給予腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)30mg/kg，正常對照組大鼠腹腔注射等量的檸檬酸鈉/檸檬酸緩沖液。糖尿病大鼠成模的標準為:連續(xù)2次空腹血糖≥16.7mmol/L，胰

4、島素指數(shù)低于正常對照組，且有多飲、多食、多尿的大鼠納入實驗，未成模者剔除。STZ注射1周后（即實驗第6周起），對照組和DCM組大鼠均繼續(xù)以原飼料喂養(yǎng)16周。實驗期間進行以下檢測:(1)每周稱重一次;(2)每4周鼠尾采血測定空腹血糖;(3)分別于注射STZ前、注射STZ后一周、實驗末取血測定空腹胰島素、甘油三酯、總膽固醇，并計算胰島素敏感指數(shù)(ISI);(4)實驗末，Powerlab/8s多導生理儀記錄心率（HR）、平均動脈壓(MAP)、

5、左室壓力變化速率(±dp/dtmax)等血流動力學指標;(5)留取心肌標本稱重，并進行超微結(jié)構(gòu)和病理學檢查;(6) Masson染色測定心肌膠原含量，免疫組織化學檢測JAK2的磷酸化和磷酸化STAT3(phospho-STAT3，p-STAT3)的水平及轉(zhuǎn)化生長因子TGF-β1的表達。
　　 結(jié)果:
　　 1.一般情況比較與對照組大鼠相比，DCM組大鼠體重明顯降低(P＜0.05)，空腹血糖、血清甘油三酯和膽固醇水平顯著升

6、高（P＜0.05或P＜0.01），空腹胰島素水平與對照組相比明顯降低（P＞0.05）;DCM組胰島素敏感指數(shù)（-6.41±0.38）較對照組（-5.81±0.38）明顯下降(P＜0.01)，胰島素抵抗指數(shù)HOMO-IRI，DCM組（28.86±12.05）明顯高于對照組（15.76±5.84）（P＜0.05）。
　　 2.血流動力學變化與對照組相比，DCM組大鼠左室收縮壓(LVSP)明顯下降（P＜0.05）、左室最大上升、下降速

7、率（±dp/dt）明顯下降（P＜0.01），左室舒張末壓(LVDEP)明顯升高(P＜0.01)，DCM組心率(HR)、平均動脈壓(MAP)與對照組相比無明顯差異(P＞0.05)。
　　 3.心臟的組織學和超微結(jié)構(gòu)觀察光鏡下，對照組大鼠心肌細胞排列整齊，著色均勻，胞膜完整，無變性壞死等改變;DCM組大鼠區(qū)域心肌細胞濁腫，心肌纖維橫紋不清或消失，部分心肌細胞外基質(zhì)積聚和膠原成分增多。
　　 電鏡下觀察心肌組織超微結(jié)構(gòu)，對照組

8、大鼠心肌纖維排列整齊，線粒體膜完整，嵴清晰。DCM組大鼠心肌纖維排列紊亂，心肌細胞間及核周腫脹;線粒體膜嚴重腫脹，嵴排列紊亂，斷裂、溶解、消失。
　　 4.Masson染色膠原含量測定采用同濟醫(yī)科大學HIPAS-2000圖像分析系統(tǒng)對心肌組織的膠原含量進行分析，結(jié)果表明，與對照組大鼠比較，DCM組大鼠心肌中膠原含量明顯增多(P＜0.05）。
　　 5.心肌中JAK2的磷酸化和p-STAT3的水平及TGF-β1的表達與對照

9、組大鼠相比，DCM組大鼠心肌中TGF-β1表達明顯升高高于對照組（P＜0.05，P＜0.01）; DCM組大鼠心肌中p-JAK2、p-STAT3表達明顯上調(diào);經(jīng)相關分析，DCM組大鼠心肌p-JAK2表達相對含量與心肌TGF-β1mRNA呈正相關關系（r=0.643，P＜0.05），與心肌膠原含量正相關（r=0.67，P＜0.05）。
　　 結(jié)論:JAK/STAT信號蛋白在正常大鼠心肌中呈弱表達或不表達，在Ⅱ型糖尿病大鼠心肌中表達