糖尿病心肌病（diabetic cardiomyopathy，DCM）是糖尿病引发的严重并发症之一，是造成糖尿病患者心衰甚至死亡的主要原因。据报道，糖尿病心肌病发病机制主要与细胞凋亡、心肌纤维化、脂质沉积、能量代谢紊乱以及氧化应激等因素有关，而目前临床上尚缺乏有效的治疗药物能显著改善疾病。研究表明碱性成纤维细胞生长因子（bFGF或FGF2）作为FGF家族的成员之一，具有促血管再生、减少细胞凋亡和抗氧化应激损伤等活性，可能对糖尿病心肌病存在潜在而有效的治疗效果，但其治疗糖尿病心肌病的代谢机制仍然不清楚。因此，本研究基于1H NMR代谢组学技术，以动物模型和体外模型作为切入点，探究bFGF对糖尿病心肌病大鼠心脏代谢变化的影响。　　本课题动物实验部分采用单次腹腔注射STZ诱导建立大鼠糖尿病动物模型，于造模成功后第9周的糖尿病大鼠连续一周尾静脉注射bFGF溶液。取心脏组织进行匀浆提取代谢物后，运用1H NMR采集样本图谱分析，并结合病理学染色结果，探究bFGF改善糖尿病大鼠心肌病的病理学表现和bFGF发挥治疗作用的潜在代谢机制。同时，运用细胞培养技术建立bFGF改善高糖诱导H9 C2细胞损伤的体外模型。本实验中，将H9C2细胞分成三种方式培养，分别为：正常组（NG），通过5.5 mmol/L的DMEM培养基培养；高糖组（HG），通过33 mmol/L的DMEM培养基培养；bFGF预处理组（bFGF），用bFGF预处理后再用高糖培养基培养。结合流式细胞仪检测和Ho ec hs t染色分析细胞凋亡。收集细胞样本，分别提取胞内和胞外代谢产物，运用代谢组学技术对其代谢轮廓进行分析。通过体外与体内模型得出的结果进行分析，最终从整体上探索bFGF改善糖尿病心肌病过程中涉及的潜在代谢通路和其代谢调控机制。　　在第一部分中，我们在HE和Masson染色结果中发现bFGF能分别改善糖尿病大鼠心肌病中不规则的心肌排列和心肌纤维化。通过代谢组学分析结果显示正常组、糖尿病组和bFGF给药组之间大鼠的心脏代谢模式存在明显的差异。同时，通过代谢通路途径来进一步分析bFGF改善糖尿病大鼠心肌病的代谢变化。相比于正常组，糖尿病组的大鼠心脏中牛磺酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和谷氨酸的水平显著性升高，然而心脏中的醋酸、天冬氨酸盐、肌酸、琥珀酸、谷氨酰胺和AXP的水平显著性降低。有趣的是，我们发现bFGF可以恢复糖尿病大鼠心脏的代谢紊乱。　　在第二部分中，我们运用流式细胞仪检测bFGF对改善高糖诱导H9 C2细胞凋亡的影响，从中发现 bFGF（25 ng/ml）可显著地降低高糖诱导的细胞凋亡。此外，Hoechst染色结果中发现 bFGF组能减缓高糖引起的细胞核凝聚和细胞碎片。我们同样运用1H NMR波谱对bFGF改善高糖诱导H9C2细胞损伤体外模型的胞内和胞外代谢产物的变化进行分析检测。主成分分析结果显示了 NG组、HG组和 bFGF组之间 H9 C2胞内样本的代谢模式存在明显的差异，其中bFGF组与NG组比较靠近，并且与HG组区分明显。然而，在H9 C2胞外样本的主成分分析结果显示bFGF组与HG组的代谢模式差异并不明显。通过分析胞内样本，我们发现相比于NG组，HG组中的代谢物胆碱、磷酸胆碱、肌酸、天冬氨酸和ATP的含量显著性降低，而甜菜碱、甘氨酸、丙氨酸、谷氨酰胺和支链氨基酸的含量显著性升高；此外，通过bFGF可以将高糖诱导的心肌代谢的紊乱显著性地恢复到正常水平。　　综上所述，本研究发现在病理染色结果中bFGF能够有效地改善由糖尿病引发的大鼠心脏结构和功能的异常。并且，bFGF能够降低高糖诱导的细胞凋亡，从而保护心肌细胞。同时，通过基于核磁共振的代谢组学方法结合相关统计学分析，结果表明了在动物模型和体外模型中bFGF能够有效地恢复由于糖尿病心肌病导致的心肌氨基酸和能量代谢的紊乱。此外，本文揭示了基于核磁共振的代谢组学可以提供更新颖的视角来研究bFGF改善糖尿病心肌病的代谢调控机制，为糖尿病心肌病的预防、改善和治疗提供新的潜在策略。