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研究背景：促红细胞生成素（Erythropoietin, EPO）可以增加心肌血管形成，抑制心肌间质纤维化，从而改善糖尿病大鼠的心功能障碍。氨甲酰促红细胞生成素Carbamylated erythropoietin,CEPO）是EPO的一种衍生物，不会引起血细胞比容增加，具有与EPO相似的心脏保护作用。CEPO对糖尿病大鼠心脏是否具有保护作用尚不明确。研究目的：探讨CEPO对实验性糖尿病大鼠心脏的保护作用及其相关的机制。研究方法：高脂高糖饲料喂养联合链脲佐菌素建立糖尿病大鼠模型，将其按给药剂量不同和治疗疗程不同分两部分。（一）不同剂量CEPO实验：空白空白组（A组，正常大鼠，n=10只）；糖尿病组（B组，n=9只）；糖尿病+CEPO低剂量组（C组，500IU/Kg，n=9只）；糖尿病+CEPO中剂量组（D组，1000IU/Kg，n=9只）；糖尿病+CEPO高剂量组（E组，2000IU/Kg，n=9只）；糖尿病+rhEPO组（F组，1000IU/Kg，n=10只）。每周2次皮下多点注射药物，干预4周。（二）不同疗程CEPO实验：4周组：不同剂量CEPO实验中的空白空白组(A，4W组)、糖尿病组（B，4W组）、糖尿病+CEPO中剂量组（C，4W组）及糖尿病+rhEPO组（D，4W组）。8周组：空白空白组（A’，8W组，正常大鼠，n=10只）；糖尿病组（B’，8W组，n=10只）；糖尿病+CEPO组（C’，8W组，1000IU/Kg，n=9只）；糖尿病+rhEPO组（D’，8W组，1000IU/Kg，n=10只）。每周2次皮下多点注射药物，干预8周。观察大鼠体重及饮水量变化。检测各组大鼠血常规、血清中血糖、甘油三酯和总胆固醇。利用HE染色、Masson染色和电镜观察大鼠心肌形态学变化。免疫组化方法检测心肌TGF-β1、CTGF、Caspase-3和Bcl-xL蛋白。原位杂交方法检测心肌细胞PI3K（p85α）/Akt1的mRNA表达。免疫印迹方法测定心肌细胞中p-PI3K（85）、p-Akt（Ser/Thr）和p-ERK(44/42)MAPK蛋白的表达水平。研究结果：1．本实验中CEPO合成率可以达到（89.72±4.70）%，长期使用不影响糖尿病大鼠血细胞比容。2．糖尿病模型组大鼠血清中血糖、甘油三酯、总胆固醇的含量明显增高（p＜0.05）。CEPO对糖尿病大鼠血糖的影响无统计学差异（p＞0.05）。CEPO显著的降低糖尿病大鼠血清中升高的甘油三酯，且具有剂量依赖性（p＜0.05），相同剂量的CEPO较rhEPO差异明显（p＜0.05）。同时，CEPO降低糖尿病大鼠血清中胆固醇的水平更显著（p＜0.05）。与4周疗程组比较，8周疗程组中CEPO可以显著减低胆固醇水平（p＜0.05）。3． HE染色观察到CEPO各组心肌细胞异常状况得到改善。Masson染色观察到CEPO可以使糖尿病增多的心肌细胞间质胶原减少，并且给药剂量越大越明显。透射电镜观察到CEPO组可明显减轻糖尿病对心肌超微结构损伤。4．原位细胞凋亡检测（TUNEL）：糖尿病组中心肌细胞凋亡的数量增加(21.557±1.915)/mm2，明显高于空白组(p＜0.05)。CEPO组心肌细胞凋亡增加少于DCM组(p＜0.05)，是(13.083±2.371)/mm2，但仍高于空白组(p＜0.05)。rhEPO组心肌细胞凋亡的数量为(14.476±2.804)/mm2。5．免疫组化：糖尿病大鼠心肌中caspse-3、TGF-β1和CTGF的蛋白表达增加，Bcl-xL的表达降低（p＜0.05）。CEPO可以降低升高的蛋白Caspase-3、TGF-β1和CTGF，使抗凋亡蛋白Bcl-xL水平升高，CEPO具有剂量依赖性（p＜0.05），相同剂量的CEPO与rhEPO效果相似（p＞0.05）。与4周疗程比较，8周疗程CEPO更明显降低Caspase-3、TGF-β1和CTGF蛋白的表达（p＜0.05），同时使Bcl-xL蛋白水平升高（p＞0.05）。6．原位杂交：糖尿病模型组大鼠心肌细胞中PI3K(p85α) mRNA和Akt1mRNA表达均有增加（p＜0.05）。CEPO可以增加糖尿病大鼠心肌组织中PI3K(p85α)和Akt1的mRNA的表达（p＜0.05）。随着剂量的增高，CEPO对糖尿病大鼠心肌细胞中PI3K(p85α)和Akt1的mRNA的影响越明显（p＜0.05）。高剂量CEPO要比rhEPO更明显（p＜0.05）。与CEPO治疗4周比较，8周时PI3K(p85α)和Akt1的mRNA均增高（p＞0.05）。7．蛋白质印迹：糖尿病大鼠心肌细胞中p-PI3K(85)、 p-Akt(Ser/Thr)和p-ERK(44/42)MAPK蛋白表达增多（p＜0.05）；CEPO可使糖尿病大鼠心肌细胞p-PI3K(85)、p-Akt(Ser/Thr)和p-ERK(44/42)MAPK蛋白的表达增加（p＜0.05）。4周组和8周组比较差异不明显（p＞0.05）。结论：CEPO不具有rhEPO促红细胞生成的作用，长期使用不会影响糖尿病大鼠的红细胞比容。高脂高糖饲料长期饲养联合链脲佐菌素可以成功获得糖尿病动物模型。CEPO可以降低糖尿病大鼠血清中的甘油三酯和胆固醇，减轻“脂毒性”对糖尿病大鼠心肌的损害；可以保护糖尿病大鼠心肌组织结构，使其免于高血糖、高血脂引起的损伤；对于糖尿病大鼠心肌具有抗纤维化、抗凋亡的保护作用，其机制与PI3K/Akt细胞信号途径及ERK（44/42）MAPK细胞信号途径相关。创新点：1. CEPO作为一种EPO的衍生物，即使长期、大剂量使用也不会影响糖尿病心肌病大鼠的红细胞比容。2. CEPO可以抑制糖尿病心肌纤维化和心肌细胞凋亡，有可能为糖尿病心肌病及其他心脏疾病的治疗提供新的选择。