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目的:通过观察球形脂联素(globular adiponectin,gAd)对2型糖尿病(T2DM)大鼠心肌细胞凋亡和心肌组织中TGF-β1/smads信号通路的影响,探究gAd对糖尿病心肌病变的保护作用及其可能机制。方法:30只SPF级雄性Sprague—Dawley(SD)大鼠随机分为普通对照组(NC组,n=8),造模组(n=22)。NC组给予一般饲料喂养,造模组饲以高脂高糖料。8周后,禁食12小时,造模组予以一次性30mg/kg的小剂量STZ腹腔注射,NC组予以同等剂量的枸橼酸钠缓冲液腹腔注射。72小时后血糖仪测尾静脉随机血糖≥16.7mmol/L,且出现多尿、多饮、多食、精神萎靡等现象即T2DM造模成功。继续原饲料喂养大鼠12周,12周末检测大鼠尾静脉血糖,去除死亡及血糖恢复的大鼠,最终19只大鼠成为DCM模型。DCM模型组大鼠随机分为gAd干预组(DA组,n=10),糖尿病心肌病组(DCM组,n=9)。DA组大鼠每日腹腔注射gAd 10ug/kg,DCM组和NC组大鼠每日腹腔注射同等剂量生理盐水。药物干预8周末,各组分别取8只大鼠进行后续实验。心脏超声评价大鼠心功能,腹主动脉采血检测相关生化指标,称心脏重量计算大鼠心脏质量指数,心尖相同部位取心肌,TUNEL染色观察心肌细胞凋亡,HE染色观察心肌组织大体形态,免疫组化法测定相关指标蛋白表达,实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)法测定心肌组织中smad3、smad7、TGF-β1mRNA含量,蛋白免疫印迹(Western blot)法检测心肌组织中smad3、smad7、TGF-β1蛋白表达。结果:1.大鼠空腹血糖结果显示:DCM组血糖值(23.58±2.74)较NC组(4.61±0.66)增高(P<0.05),DA组血糖值(19.48±1.49)较DCM组(23.58±2.74)有所下降,但差异无统计学意义(P>0.05);2.心脏质量指数统计结果显示:DCM组(3.20±0.21)较NC(2.56±0.22)组增高(P<0.05),DA组(2.82±0.39)较DCM组减小(P<0.05)。3.心功能:与NC组相比DCM组大鼠心功能明显下降,gAd干预后,DA组大鼠心功能好转;4.tunel染色结果显示:dcm组大鼠心肌细胞凋亡指数较nc组高(p<0.05),da组大鼠心肌细胞凋亡指数较dcm组减小(p<0.05);5:he染色观察心肌组织形态:光镜下可见nc组大鼠心肌细胞形态正常,胞核排列整齐;dcm组大鼠细胞大小不一,形态紊乱,核成多形性,细胞间质增多,心肌细胞有断裂现象;da组大鼠心肌细胞有病态改变,但较dcm组减轻;6.相关指标免疫组化分析结果:Ⅰ型胶原蛋白在nc组心肌细胞间质中未见明显表达,在dcm组心肌间质中表达较多,呈条索状,在da组心肌间质中表达较dcm组减少,成散在分布表达。平均灰度值为nc组(183.67±9.50)vsdcm组(164.00±4.00)(p<0.05),dcm组(164.00±4.00)vsda组(176.14±7.34)(p<0.05)。tgf-β1在nc组细胞胞浆中分布很少,胞浆淡染,未见明显表达;在dcm组胞浆中分布广泛,呈强阳性表达;在da组胞浆中染色较淡,呈弱阳性表达。平均灰度值为nc组(210.00±6.20)vsdcm组(182.80±5.63)(p<0.05),dcm组(182.80±5.63)vsda组(200.50±4.51)(p<0.05)。smad3在nc组细胞中表达较少,在dcm组细胞中呈现片状强阳性表达,在da组细胞胞浆中弱阳性表达;平均灰度值为nc组(205.33±4.73)vsdcm组(190.25±6.34)(p<0.05),dcm组(190.25±6.34)vsda组(199.83±4.62)(p<0.05)。smad7在nc组细胞胞浆中呈现强阳性表达,在dcm组细胞中少量表达,在da组细胞中表达较dcm组增多,但较nc组弱。平均灰度值为nc组(182.60±11.39)vsdcm组(207.40±3.13)(p<0.05),dcm组(207.40±3.13)vsda组(188.75±8.54)(p<0.05)。7.rt-pcr结果显示:心肌组织中tgf-β1、smad3mrna含量与nc组相比,dcm组含量增多(p<0.05),gad干预8周后,da组含量较dcm组减少(p<0.05)。smad7mrna含量dcm组较nc组减少(p<0.05),药物干预8周后,da组含量较dcm组增多(p<0.05)。8.westernblot结果显示:心肌组织中tgf-β1和smad3蛋白含量在dcm组均较nc组表达增加(p<0.05),gad干预8周后,da组较dcm组减少(p<0.05);smad7蛋白表达在dcm组较nc组下降(p<0.05),药物干预后,da组表达较dcm组增多(p<0.05)。结论:1.gad能够改善2型糖尿病大鼠心功能;2.gad可能通过抗心肌细胞凋亡起到保护2型糖尿病大鼠心脏的作用;3.gad可能通过抑制tgf-β1/smads信号通路激活,进而起到抗纤维化、保护心肌的作用。