IGF-1对糖尿病大鼠心肌病的保护作用及机制

发布时间：2018-04-05 02:15

本文选题：糖尿病心肌病　切入点：胰岛素样生长因子-1　出处：《延边大学》2017年硕士论文

【摘要】：目的:糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy,DCM)是由糖尿病(diabetes)引起的一种严重并发病,主要表现为心肌结构和功能的障碍,严重影响人类的身体健康和生活质量,如何抑制其发生、发展已成为一个亟待解决的问题。本文的主要目的是为了研究胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1)对糖尿病心肌病的保护作用及机制。方法:本实验选用24只6～8周Wistar大鼠(雄性,200-250g),随机分为3组:空白对照组(Con组)、糖尿病心肌病组(DCM组)、IGF-1治疗组(DM + IGF-1组)。DCM组和IGF-1治疗组中的大鼠通过腹腔一次性注射链脲霉素(STZ,60mg/kg)的方式制备糖尿病模型。待STZ注射72小时之后进行空腹血糖检测,当血糖浓度≥16.7mmol/L时,被认为糖尿病模型制备成功。IGF-1组大鼠开始接受IGF-1治疗,从治疗之日起开始计时,用药10周后,将大鼠处死,测量体重、空腹血糖,收集血液、尿液及心肌组织待用。作者对三组大鼠的血液进行了血液生化检查,指标包括:甘油三酯、总胆固醇。并且检测了血液中的炎症因子:白介素-1β、肿瘤坏死因子-αα,以及氧化应激标记物:超氧化物歧化酶的活性和丙二醛的含量。此外,应用了 HE染色、Masson染色、透射电镜的方法观察了心肌组织的结构改变和细胞器形态;利用TUNEL荧光染色结合Bcl-2/Bax在心肌细胞中的表达(WesternBlotting法检测)的方法测定了心肌细胞凋亡状况。最后,通过Western Blotting法对心肌组织进行检测,观察其内Akt,GSK-3β及它们的磷酸化表达。结果:1.基本情况观察。作者主要观察了大鼠的饮食、体态及精神状态,发现与正常组大鼠相比,DCM组大鼠平日表现出多饮、多食、多尿(尿量显著增加,P0.05),肉眼观察结合尿量检测可发现其明显消瘦、体重减轻(P0.05);倦怠、活动量少;皮毛泛黄,无光泽;瞳孔呈乳白色,视物无焦距。观察IGF-1治疗组发现,多饮、多食现象仍明显存在,但尿量明显减少(p0.05),体重明显增加(p0.05),初步说明病情的发展因为IGF-1的应用得以控制;但是本组大鼠的眼球着色及体表形态没有明显改变,推测可能是由于已经发展为糖尿病眼病。2.血清炎症因子改变。本实验通过ELISA法检测了血清中的IL-1β及TNF-α发现,糖尿病组大鼠血清中IL-1β和TNF-α含量明显增加(P0.05),说明糖尿病引起了炎症因子浸润,炎症反应发生。经过IGF-1治疗后,血清中的IL-1β和TNF-α含量明显减少(P0.05)并接近于正常水平,说明IGF-1对糖尿病引动的炎症反应具有抵抗作用,为IGF-1的保护机制提供了部分理论依据。3.氧化应激标记物结果发现,DCM发生时,SOD的活性明显降低(P0.05),而MDA的含量明显增加(P0.05),说明DCM时氧化应激反应明显;当给予IGF-1后,SOD活性增加(P0.05),MDA含量降低(P0.05),且具有统计学意义。4.心肌细胞形态学观察结果:HE染色结果,正常组心肌结构正常,肌纤维整齐排列,胞浆着色均匀,胞核大小均一,呈圆形或椭圆形,位于细胞中央;而DCM组中可见心肌纤维排列紊乱,不规则;DCM +IGF组心肌结构得到明显改善。Masson染色结果可见,正常组中间质少量纤维化,均匀分布,形态纤细,着色浅;DCM组心肌间质纤维明显,被染成蓝色,多分布于血管周围;而IGF-1组中发现,心肌间质纤维化程度明显减轻,面积明显减小(P0.05)。透射电镜结果发现,正常大鼠心肌超微结构正常;DCM组线粒体损伤明显:线粒体肿胀,空胞化,嵴断裂、消失;经过IGF-1治疗后,心肌细胞超微结构损伤较之前有所减轻。5.炎症因子浸润结果,机体处于正常情况时,炎症因子浸润量较少,血清中IL-1β 和 TNF-α 的含量分别为 12.73±0.79ng/L,152.6±12.04ng/L;DCM 组中大鼠血清IL-1β和TNF-α含量明显增加,分别是17.47± 1.49ng/L,281.90±14.04ng/L(P0.05);IGF-1 组,IL-1β 和 TNF-α 含量分别为:16.13±0.82ng/L,220.10± 11.95 ng/L(P0.05)。说明IGF-1可能通过抵抗炎症反应保护糖尿病心肌病。6.氧化应激标志物变化情况:正常情况下,SOD的活性较高,MDA含量较低,不能够引起氧化应激;当发生糖尿病心肌病时,SOD活性明显降低(P0.05),并且MDA明显增加(P0.05),从而造成氧自由基的生成增多,诱发氧化应激反应;实验发现,IGF-1组大鼠血清内SOD的活性较DCM组明显升高(P0.05),却未达到正常状态,而MDA含量显著下降(P0.05),但含量仍高于正常组,说明IGF-1可能通过抑制氧化应激从而保护糖尿病心肌病的发生、发展。7.细胞凋亡情况观察:通过TUNEL荧光染色发现,正常组心肌细胞的凋亡呈局限性,相对面积较小;DCM时明显诱导心肌细胞的凋亡,呈大片状坏死,荧光强度明显增加(P0.05),具有统计学意义;IGF-1治疗组中的心肌细胞凋亡数量较DCM组明显减少(P0.05)。此外,Bcl-2/Bax比值变化与TUNEL荧光强度改变趋势一致。8.心肌细胞表达Akt,GSK-3β及其磷酸化状态变化:与正常组大鼠的心肌组织比较,p-Akt/Akt,p-GSK3β/GSK3β在糖尿病心肌病组大鼠的心肌组织中明显降低(P0.05);与DCM组比较,IGF-1组中的心肌表达p-Akt/Akt和p-GSK3β/GSK3β蛋白水平则显著升高(P0.05)。结论:IGF-1通过抗炎、抗氧化作用,以及激活Akt/GSK-37信号通路保护糖尿病心肌病。
[Abstract]:Objective : To study the protective effect and mechanism of insulin - like growth factor - 1 on diabetic cardiomyopathy . The main aim of this study was to study the protective effect and mechanism of insulin - like growth factor - 1 on diabetic cardiomyopathy . The results were as follows : 1 . The results were as follows : 1 . After 72 hours of injection , the rats were treated with fasting plasma glucose . The results were as follows : 1 . The results were as follows : 1 . After 10 weeks of treatment , the rats were sacrificed to measure body weight , fasting blood glucose , blood , urine and myocardial tissues . The levels of IL - 1尾 and TNF - 伪 in serum of diabetic rats were significantly decreased ( P0.05 ) . The results showed that the levels of IL - 1尾 and TNF - 伪 in the serum of diabetic rats were significantly decreased ( P0.05 ) . The levels of serum IL - 1尾 and TNF - 伪 were significantly increased ( P < 0.05 ) , and the levels of IL - 1尾 and TNF - 伪 in serum were significantly higher than those in DCM group ( P0.05 ) . CONCLUSION : IGF - 1 can protect diabetic cardiomyopathy by anti - inflammatory , anti - oxidation , and activation of the signal pathway in the diabetic cardiomyopathy . Conclusion : IGF - 1 can protect diabetic cardiomyopathy by anti - inflammatory and anti - oxidation effects .

【学位授予单位】：延边大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R587.2;R542.2

【参考文献】