D-松醇对糖尿病心肌病和血管病变的保护作用及机制研究

发布时间：2020-06-27 04:47

【摘要】：第一部分D-松醇对STZ诱导的SAMP-8小鼠糖尿病心肌病的保护作用及机制研究背景糖尿病心肌病(DCM)是糖尿病重要并发症之一,是指不能用高血压、冠状动脉粥样硬化及其他心脏病变来解释的发生于糖尿病患者的心肌疾病。DCM被认为是引起糖尿病患者心力衰竭及死亡率升高的驱动因素。目前的研究认为DCM的病因主要包括心肌细胞代谢紊乱、心肌细胞钙转运缺陷、冠状动脉微循环障碍、心肌间质纤维化及心脏的自主神经病变等。主要表现是在代谢紊乱及微血管病变的基础上引发心肌广泛灶性坏死,出现亚临床的心功能异常,最终进展为心力衰竭、心律失常及心源性休克,重症患者甚至猝死。目前对DCM的发病机制尚未完全阐明,亦无特异性治疗药物。血糖控制不佳导致的氧化应激反应增加、自噬调节的紊乱,目前被普遍认为是DCM的发病机制之一。D-松醇是D-手性肌醇的衍生物,近年的研究发现,D-松醇能发挥胰岛素类似物的作用,调控血糖,但是它在DCM中的具体作用及机制尚未明确。因此本实验通过研究D-松醇对STZ诱导的糖尿病SAMP-8小鼠心肌氧化应激、心肌细胞凋亡、糖自噬及相关信号通路的作用,探讨D-松醇对糖尿病心肌病的作用及机制。研究目的1.研究D-松醇对SAMP-8小鼠糖尿病心肌病的作用;2.研究D-松醇对SAMP-8小鼠糖尿病心肌损伤的保护作用机制。研究方法1.糖尿病模型的建立:应用快速衰老型小鼠(SAMP-8),采用低剂量的链脲佐菌素(STZ,50mg/kg/day)连续腹腔注射5天,分别于1、2周后通过剪尾法采血测量小鼠血糖,确定建模是否成功。2.分组及灌胃治疗:20只衰老抵抗小鼠(SAMR-1)为正常对照组(SAMR-1组)。SAMP-8小鼠60只分为3组:分别为衰老对照组(SAMP-8组)(建模时腹腔注射等量STZ溶解剂,n=20);糖尿病组(DM组)(建模成功后,每日等体积双蒸水灌胃,n=20);糖尿病治疗组(DMT组)(建模成功后,D-松醇100mg/kg/day灌胃,共10周,n=20)。3.记录血糖、体重的情况:分别记录建模0周,2周,4周,8周,12周各组小鼠血糖及体重情况。4.心脏超声检查:建模后第13周,对各组小鼠麻醉后行经胸心脏超声检测,测量左室射血分数等相关指标。5.心肌氧化应激及自噬等相关指标的检测:Masson染色检测心肌胶原纤维合成情况;ELISA检测心肌组织SOD、GSH、GPx及MDA含量;TUNEL检测各组心肌细胞凋亡情况;透射电镜检测心肌超微结构及自噬体情况;PCR检测各组心肌组织BNP、ANP、α-MHC及β-MHC表达;免疫印迹法检测心肌Nrf2、bcl-2、caspase 3、caspase 9、STBD1、LC3B、Beclin-1、p62、Atg8、PI3K、Akt 及 mTOR 等蛋白表达。研究结果1.建模后第4周、8周及12周,DMT组血糖显著低于DM组;建模后第8周及12周,DMT组体重较DM组升高;2.实验结果发现,与SAMP-8组相比,DM组小鼠左室射血分数减低,心肌肥厚增加,心肌纤维排列紊乱,胶原纤维合成增多,心肌细胞凋亡增加,抗氧化因子合成减少,氧化因子合成增加,自噬体形成增多;3.与DM组相比,DMT组小鼠心脏左室射血分数增加,心肌肥厚及纤维化程度减轻,心肌细胞凋亡减少,氧化应激减轻,自噬体形成减少。PI3K/Akt/mTOR信号通路活跃度增加。结论1.D-松醇对STZ诱导的SAMP-8小鼠糖尿病心肌病具有保护作用;2.D-松醇可以通过调控血糖,改善氧化应激,抑制心肌细胞凋亡,调控糖自噬,调控PI3K/Akt/mTOR信号通路,改善糖尿病SAMP-8小鼠心肌损伤。第二部分D-松醇对晚期糖基化终末产物诱导的血管平滑肌细胞增殖和迁移的保护机制研究背景糖尿病的大血管病变是糖尿病严重的慢性并发症之一,以不断进展的动脉粥样硬化及血管重构为特征。而动脉中膜细胞外基质成分增多和平滑肌细胞增殖及其相互间的关系在糖尿病大血管病的致病过程中起着关键的作用。本实验通过研究D-松醇对晚期糖基化终末产物(AGEs)诱导的小鼠主动脉血管平滑肌细胞(VSMC)增殖和迁移的作用及内在机制,探讨D-松醇对糖尿病大血管病变的保护作用。研究目的1.研究不同浓度D-松醇对VSMC增殖及迁移的作用;2.研究D-松醇对VSMC增殖和迁移的保护作用机制。研究方法体外分离培养小鼠主动脉VSMC,应用AGEs建立血管平滑肌细胞糖基化损伤模型,观察不同浓度的D-松醇对细胞增殖和迁移的影响,应用CCK-8测定细胞增殖,细胞划痕检测细胞迁移,并测定各组细胞中TGF-β 1、p-smad2、p-smad3、Asporin蛋白的表达。研究结果1.AGEs组细胞增殖、迁移、TGF-ββ1、p-smad2、p-smad3、Asporin蛋白表达水平明显高于对照组(P0.01);2.与AGEs组比较,不同浓度D-松醇可明显抑制VSMC的增殖和迁移并下调TGF-β1、p-smad2、p-smad3及Asporin蛋白的表达,且呈浓度依赖性(P0.05或P0.01)。结论1.D-松醇可抑制AGEs诱导的小鼠血管平滑肌细胞的增殖和迁移;2.Asporin可能通过TGF-β/smad通路参与血管平滑肌细胞外基质重构过程。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R587.2;R542.2
【图文】：

逡逑如图１－Ａ所示，建模后４周、８周及１２周，ＤＭ组小鼠体重明显低于ＳＡＭＰ－８逡逑组（Ｐ＜邋０．０１），Ｄ－松醇治疗６周后，ＤＭＴ组体重较ＤＭ组升高（尸＜０．０１）。如逡逑图１－Ｂ所示，与ＳＡＭＰ－８组相比，建模后２周、４周、８周及１２周，ＤＭ组小鼠逡逑血糖明显升高（尸＜０．０１），而与ＤＭ组相比，ＤＭＴ组小鼠血糖在建模后４周、８逡逑周及１２周血糖降低（尸＜邋０．０１）。逡逑３．

图３各组小鼠心肌肥厚相关指标的变化Ａ．心脏重量与胫骨长度比值；Ｂ．心脏逡逑重量与体重比值；Ｃ，Ｄ．邋ａ－ＭＨＣ及Ｐ－ＭＨＣ邋ｍＲＮＡ表达变化。“／ＭＪ．Ｏｌ逡逑

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本文编号：2731344