神经调节蛋白-1对心肌梗死大鼠葡萄糖代谢的改善作用

作者：汪菁峰; 李福海; 沈冬丽; 宋昱; 王艳艳; 周京敏^*; 葛均波

来源：中华心血管病杂志, 2021, 49(09): 912-919.

• 心肌梗死
• 神经调节蛋白-1
• 葡萄糖代谢

目的探讨神经调节蛋白-1(NRG-1)对SD大鼠心肌梗死后心脏葡萄糖代谢的改善作用。方法成年雄性SD大鼠随机分为3组:假手术组、心肌梗死组和心肌梗死+NRG-1组, 每组6只。通过结扎冠状动脉左前降支建立心肌梗死模型, 心肌梗死+NRG-1组大鼠在建模成功后, 于尾静脉注射NRG-1β(100 μg/kg), 每周2次, 共6周;假手术组和心肌梗死组则给予等量生理盐水注射。干预结束后, 予超声心动图及小动物正电子发射断层扫描(PET)检测心脏功能和心肌葡萄糖摄取。组织病理学染色观察心肌纤维形态和胶原面积分数, 检测心肌细胞凋亡和细胞内活性氧(ROS)水平。商品化试剂盒检测组织丙酮酸脱氢酶(PDH)、柠檬酸合成酶(CS)活性以及ATP生成浓度。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测组织葡萄糖转运子-4(Glut-4)、己糖激酶-2(HK2)、丙酮酸脱氢酶激酶-4(PDK4)、CS mRNA表达水平;Western blot检测NRG-1、磷酸化酪氨酸激酶受体-4(p-ErbB4)及葡萄糖代谢相关蛋白(包括Glut-4、HK2、PDH、CS)表达水平。结果建模成功后, 心肌梗死组和心肌梗死+NRG-1组大鼠的左心室射血分数(LVEF)和左心室短轴缩短分数(LVFS)低于假手术组(P均<0.01), 两组的各项参数差异均无统计学意义(P均>0.05);给予NRG-1β干预6周后, 心肌梗死+NRG-1组的LVEF及LVFS较心肌梗死组高(P均<0.01)。PET检查结果显示, 干预结束后, 心肌梗死+NRG-1组大鼠的标准化摄取值平均值(SUVmean)低于假手术组(4.06±0.28比5.18±0.37, P<0.01), 但明显高于心肌梗死组(4.06±0.28比2.86±0.49, P<0.01)。病理染色结果显示, 心肌梗死+NRG-1组的左心室胶原面积分数[(7.83±1.24)%比(18.31±3.58)%, P<0.01]、心肌细胞凋亡比例[(37.98±4.26)%比(67.04±5.38)%, P<0.01]明显低于心肌梗死组, DHE染色荧光强度低于心肌梗死组(0.057 28±0.007 06比0.076 94±0.008 46, P<0.01), 提示NRG-1β干预可减少ROS生成。心肌梗死+NRG-1组心肌组织的PDH活性及CS活性较心肌梗死组高(P均<0.05), ATP生成亦更多(P<0.01)。qRT-PCR结果显示, 与心肌梗死组比较, 心肌梗死+NRG-1组大鼠心肌组织Glut-4、HK2和CS mRNA表达水平上调, 而PDK4 mRNA表达水平下调(P均<0.01)。Western blot检测结果显示, 心肌梗死+NRG-1组的NRG-1和p-ErbB4蛋白表达水平高于心肌梗死组, 同时Glut-4、HK2、PDH和CS蛋白表达水平亦较心肌梗死组上调(P均<0.01)。结论 NRG-1通过激活心肌组织ErbB4受体的磷酸化表达, 促进梗死后心肌组织的葡萄糖摄取和利用, 为改善心肌梗死后能量代谢提供了干预靶点。

• 单位
  复旦大学附属中山医院