抑制TRPC3/6表达减轻糖尿病心肌纤维化的实验研究

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aiyang1983
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背景:  2011年中国因糖尿病(diabetes mellitus,DM)死亡的人数多达113万,其中继发于糖尿病的心脏并发症已成为糖尿病患者死亡的主要原因(超过70%)。其中糖尿病心肌病(Diabetes cardiomyopathy,DCM)发病率高,预后差,极大影响生活质量。与非糖尿病性心脏病相比糖尿病心肌病发病早,但症状通常较为隐蔽,多表现为无痛性心肌梗死,且梗死面积相对较大,易穿壁,其与糖尿病患者心血管疾病的高发生率和高病死率密切相关。该病患者多数处于亚临床期,在此期间主要病理改变为心肌细胞肥大和心肌纤维化,之后随病情进展逐渐发生心脏收缩功能异常。糖尿病心肌病发病机制复杂,目前具体机制尚未被完全阐明。国内外研究发现,经典瞬时受体电位通道(transient receptor potential channel,TRPC)过表达在糖尿病神经病变中神经元凋亡,糖尿病肾病中足细胞功能损伤和肺动脉高压等过程中发挥了重要作用,而抑制TRPC的表达对于延缓神经元凋亡、修复足细胞功能、缓解肺动脉高压有着较为确切的效果。本实验通过TRPC3/6通道阻滞剂SKF96365下调TRPC3/6在心肌细胞中的表达,并检测心肌纤维化的相关指标,探讨TRPC阻滞剂对于糖尿病心肌纤维化的改善作用。  方法:  实验分组:SPF级雄性Wistar大鼠30只,随机分为A组(空白对照组)、B组(糖尿病对照组)和C组(糖尿病+TRPC阻滞剂干预组),其中B组、C组为Ⅱ型糖尿病大鼠。  Ⅱ型糖尿病大鼠模型制备方法如下:4周龄大鼠适应环境1周后、A组予正常饮食,B组、C组予高糖高脂饮食(脂肪热量百分比60%,碳水化合物(蔗糖)热量百分比22%,蛋白质热量百分比18%,总热量约为5.5千卡/克)8周。禁食24小时后B组、C组腹腔注射1%链脲佐菌素(Streptozocin,STZ)35mg/Kg,A组注射等量柠檬酸钠/柠檬酸缓冲液。24小时及48小时后检测指标,以空腹血糖>11.1mmol/L,餐后血糖>16.7mmol/L,糖化血红蛋白>6%,尿糖定性(+++)以上,且出现多饮多食现象为造模成功者。若不成功,首次腹腔注射72小时后再次禁食24小时,腹腔注射STZ17.5mg/kg,24小时后复查各项指标,成模标准同上。  实验流程:之后C组予0.74μmol/kgSKF96365每日一次腹腔注射。A组、B组予等量生理盐水腹腔注射。期间A组普通饮食,B组、C组继续高糖高脂饮食,监测体重、血糖。12周后处死取材,测定全心重、左心室重量,计算心脏比例,左心室比例;HE染色观察心肌纤维、核的分布、排列等;Masson染色观察并鉴别胶原纤维和肌纤维,计算心肌组织胶原纤维容积分数(CVF);RT-PCR法扩增TRPC3mRNA、TRPC6mRNA产物后通过琼脂糖凝胶电泳法测定其含量。  数据处理:全部结果以SPSS19.0软件包进行统计分析,所有数据均采用平均数±标准差的形式表示。各组间实验数据首选单因素方差分析,先进行方差齐性检验,若方差齐则采用最小显著性差异法(LSD法),若方差不齐则采用秩和检验或person相关分析。若p<0.05则说明组间差异有统计学意义。  结果:  相比于A组,B组、C组大鼠体重下降,血糖上升,全心重,左室重上升,其差异具有统计学意义(p<0.05),但B组、C组之间体重无明显差异(p>0.05);HE染色见B、C组心肌细胞排列欠规则,严重者可见局灶性坏死、C组相对B组程度较轻;Masson染色见B组、C组心肌胶原容积分数(CVF)升高,其中B>C(p<0.05);RT-PCR及琼脂糖凝胶电泳结果提示B组、C组TRPC3mRNA和TRPC6mRNA相对A组表达上调,且B>C(p<0.05)。  结论:  糖尿病心肌病的发病机制可能与TRPC3和TRPC6的过表达有关:TRPC3、TRPC6过表达可上调心肌细胞胶原蛋白Ⅰ、胶原蛋白Ⅲ、肌动蛋白等的表达,使其沉积增多,导致心肌细胞肥大和纤维化,进而引起DCM的发生。抑制TRPC3、TRPC6表达可减轻心肌纤维化病变程度。通过该项研究探究了TRPC3、TRPC6在Ⅱ型糖尿病心肌病病变过程中的分子机制,证实了TRPC3、TRPC6在心肌细胞纤维化过程中发挥了重要作用,这将为以TRPC为靶点对糖尿病患者实行早期干预以改善心肌病变程度提供了理论基础,也为糖尿病患者心肌病防治提供了新的思路。
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