1研究背景及目的糖尿病心肌病(Diabetic Cardiomyopathy,DCM),是继发于血糖升高的心肌纤维化改变,与高糖环境下大量致炎因子分泌入血、刺激心肌组织纤维增生及胶原沉积密切相关。IL11属于IL6家族成员,在心肌纤维化过程中的决定性作用——IL11位于促心肌纤维化途径的关键因子——转化生长因子-β1(Transforming Growth Factor-β1,TGFβ1)的下游。而高糖环境可引起慢性低度炎症反应,增加成纤维细胞中IL11的表达,加速组织纤维化进程。二甲双胍(Metformin)因其降糖、抗炎、抗肿瘤、调节脂代谢等作用,被广泛应用于临床。其基于TGFβ信号通路的抗纤维化作用,已被学术界公认,但具体机制及作用靶点尚未完全明确。本实验通过检测TGFβ1、IL11及合成IL11所需上游因子,探究IL11是否为二甲双胍抑制TGFβ1通路的作用靶点,为二甲双胍是否有可能治疗心肌纤维化提供依据。2材料和方法2.1实验对象及取材4周龄SPF级SD雄性大鼠40只,体重(89.620±7.420)g,适应性喂养7天,后随机分为对照组(C组,n=10)、2型糖尿病组(D组,n=10)、2型糖尿病二甲双胍治疗组(D+Met组,n=10)、2型糖尿病胰岛素治疗组(D+Ins组,n=10)。2型糖尿病造模方法为:高脂高糖饮食喂养、第8周大鼠腹腔注射30mg/kg链脲佐菌素(Streptozocin,STZ)。D+Met组,给予二甲双胍[200mg/(d·Kg)]灌胃;D+Ins组,给予长效胰岛素皮下注射。12周末(16周龄)处死大鼠,并取其心肌组织,冰冻保存。2.2观察指标葡萄糖氧化酶法测空腹血糖(FBG,单位mmol/L);Western blot检测心肌组织中TGFβ1、IL11、IL11RA、JNK、α-SMA、ECM、Runx2、C-Jun的蛋白表达;RT-PCR检测大鼠心肌组织中IL11DNA、IL11mRNA的表达;免疫共沉淀法检测心肌组织中Runx2-C-Jun蛋白复合物;免疫荧光观察心肌IL11沉积情况;光镜观察大鼠心肌纤维化程度。3结果3.1 FPG各组大鼠FPG水平差异有统计学意义(F=270.01,P0.05)。与C组比较,D组、D+Met组均升高,差异有统计学意义[(5.408±0.569)vs(15.540±1.373)vs(8.270±0.474),P0.05];与D组比较,D+Met组明显降低,差异有统计学意义[(15.540±1.373)vs(8.270±0.474),P0.05]。3.2心肌组织TGF-β1的表达各组大鼠心肌组织TGF-β1表达差异有统计学意义(F=13.169,P0.05)。与C组比较,D组、D+Met组的表达均增加,差异有统计学意义[(0.184±0.044)vs(0.523±0.132)vs(0.402±0.159),P0.05]。与D组比较,D+Met组表达差异无统计学意义(P0.05)。3.3大鼠心肌组织JNK、C-Jun、Runx2、Runx2-C-Jun的蛋白表达各组大鼠心肌组织JNK表达差异有统计学意义(F=27.890,P0.05)。与C组比较,D组的表达均增加,差异有统计学意义[(0.195±0.064)vs(0.462±0.086),P0.05]。与D组比较,D+Met组表达显著降低,差异有统计学意义[(0.462±0.086)vs(0.248±0.084),P0.05]。各组大鼠心肌组织C-Jun表达差异有统计学意义(F=27.372,P0.05)。与C组比较,D组、D+Met组表达均增加,差异有统计学意义[(0.181±0.053)vs(0.518±0.119)vs(0.404±0.088),P0.05]。与D组比较,D+Met组表达显著降低,差异有统计学意义[(0.518±0.119)vs(0.404±0.088),P0.05]。各组大鼠心肌组织Runx2表达差异有统计学意义(F=22.523,P0.05)。与C组比较,D组、D+Met组表达均增加,差异有统计学意义[(0.146±0.056)vs(0.450±0.086)vs(0.379±0.071),P0.05]。与D组比较,D+Met组表达差异无统计学意义(P0.05)。免疫共沉淀检测法下可检测到蛋白复合物Runx2-C-Jun。3.4二甲双胍对心肌组织IL11DNA、IL11mRNA、IL11Pro、IL11RA表达的影响各组大鼠心肌组织IL11DNA表达差异有统计学意义(F=34.880,P0.05)。与C组比较,D组、D+Met组表达均增加,差异有统计学意义[(0.107±0.043)vs(0.478±0.133)vs(0.314±0.038),P0.05]。与D组比较,D+Met组表达显著降低,差异有统计学意义[(0.478±0.133)vs(0.314±0.038),P0.05]。各组大鼠心肌组织IL11mRNA表达差异无统计学意义(F=1.528,P0.05)。各组大鼠心肌组织IL11Pro表达差异有统计学意义(F=55.513,P0.05)。与C组比较,D组、D+Met组表达均增加,差异有统计学意义[(0.117±0.026)vs(0.458±0.090)vs(0.233±0.047),P0.05]。与D组比较,D+Met组表达显著降低,差异有统计学意义[(0.458±0.090)vs(0.233±0.047),P0.05]。各组大鼠心肌组织IL11RA表达差异有统计学意义(F=34.167,P0.05)。与C组比较,D组、D+Met组表达均增加,差异有统计学意义[(0.123±0.040)vs(0.409±0.113)vs(0.205±0.036),P0.05]。与D组比较,D+Met组表达显著降低,差异有统计学意义[(0.409±0.113)vs(0.205±0.036),P0.05]。3.5二甲双胍对心肌组织ECM、α-SMA的蛋白表达的影响各组大鼠心肌组织ECM表达差异有统计学意义(F=19.678,P0.05)。与C组比较,D组、D+Met组表达均增加,差异有统计学意义[(0.145±0.036)vs(0.460±0.174)vs(0.253±0.091),P0.05]。与D组比较,D+Met组表达显著降低,差异有统计学意义[(0.460±0.174)vs(0.253±0.091),P0.05]。各组大鼠心肌组织α-SMA表达差异有统计学意义(F=8.904,P0.05)。与C组比较,D组表达增加,差异有统计学意义[(0.220±0.101)vs(0.413±0.098),P0.05]。与D组比较,D+Met组表达显著降低,差异有统计学意义[(0.413±0.098)vs(0.295±0.092),P0.05]。3.6大鼠心肌组织HE染色与C组比较,D组大鼠心肌纤维化改变明显;与D组比较,D+Met组大鼠心肌纤维化程度减轻。3.7大鼠心肌IL11免疫荧光与C组比较,D组心肌组织中可见大量IL11沉积;与D组比较,D+Met组心肌组织IL11沉积量显著减少。4结论4.1 2型糖尿病大鼠心肌IL11表达可能上调4.2 IL11导致心肌纤维化的作用可能发生在蛋白质水平上4.3高糖环境下,在心肌组织中,二甲双胍可能通过抑制Runx2-C-Jun合成,减少IL11表达及IL11蛋白含量,延缓纤维化进程。
【学位单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位年份】:2019
【中图分类】:R587.2;R542.2
【部分图文】: 与 D 组比较,D+Met 组、D+Ins 组差异均无统计学意组比较,D+Ins 组差异无统计学意义(P>0.05)。见表 3.2,图表 3.2 各组大鼠心肌组织 TGFβ1 蛋白相对表达量(X±S)69, P<0.05;与 C 组比较,*P<0.05组别 例数(n) TGFβC组 10 0.184±0D组 10 0.523±0.D+Met组 10 0.402±0.D+Ins 10 0.453±0.
与 C 组比较,*P<0.05;与 D 组比较,#P<0.05图 3.2 各组大鼠心肌 JNK、C-Jun 的表达图 3.3 Runx2 与 C-Jun 形成蛋白复合物甲双胍对心肌组织 IL11DNA、IL11mRNA、IL11Pro、IL影响大鼠心肌组织 IL11DNA 表达差异有统计学意义(F=34.880, P<0.05)1DNA 比较,D 组、D+Met 组、D+Ins 组的表达均增加,差异有统计
22图 3.3 Runx2 与 C-Jun 形成蛋白复合物双胍对心肌组织 IL11DNA、IL11mRNA、IL11P鼠心肌组织 IL11DNA 表达差异有统计学意义(F=34.880A 比较,D 组、D+Met 组、D+Ins 组的表达均增加,差异
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2836499