n-3多不饱和脂肪酸对糖尿病心肌病小鼠心脏的保护作用

作者：陈显桐; 左盛佳; 李可欣; 刘已斌; 王超群; 肖佩仪; 赵泽新; 余细勇^*; 江雪燕^*

来源：中国病理生理杂志, 2021, 37(08): 1376-1386.

DOI：10.3969/j.issn.1000-4718.2021.08.005

• n-3多不饱和脂肪酸
• 糖尿病心肌病
• NLRP3炎症小体
• Fat-1转基因小鼠

目的:探讨n-3多不饱和脂肪酸(n-3 PUFAs)对糖尿病心肌病(DCM)小鼠心脏的保护作用及调控机制。方法:将6～8周龄雄性野生型(WT)C57BL/6J小鼠和Fat-1(编码n-3脂肪酸脱饱和酶,促n-3 PUFAs合成)转基因(Fat-1+/+)小鼠随机分成4组:WT组、Fat-1+/+组、WT+DCM组和Fat-1+/++DCM组。通过腹腔注射50 mg/kg链脲佐菌素并以45%高脂饲料喂养20周建立DCM模型;对照组则腹腔注射等体积柠檬酸缓冲液并给予普通饲料喂养。造模期间每隔2周测定小鼠血糖及体重,并采用小动物超声仪检测小鼠左心室收缩及舒张功能变化。DCM造模结束后进行口服葡萄糖耐量试验(OGTT),并采用RT-qPCR和Western blot检测心肌凋亡、纤维化及NLRP3炎症小体通路相关分子的mRNA和蛋白水平。结果:DCM造模20周后,WT+DCM组和Fat-1+/++DCM组小鼠血糖比造模前均显著升高且体重显著降低(P<0.05),但Fat-1+/++DCM组与WT+DCM组相比血糖显著降低,体重显著升高,OGTT曲线下面积显著减少(P<0.01)。心脏超声检测结果显示DCM造模20周后WT+DCM组和Fat-1+/++DCM组小鼠左心室收缩功能(LVEF和LVFS)和舒张功能(E/A和E’/A’)与造模前相比均显著降低,但Fat-1+/++DCM组小鼠左心室收缩和舒张功能较WT+DCM组显著改善(P<0.01)。RT-qPCR和Western blot检测结果显示,心肌组织中凋亡执行蛋白caspase-3和促纤维化蛋白TGF-β的表达在DCM造模后均显著升高,但Fat-1+/++DCM组两者表达均比WT+DCM组显著减少(P<0.05)。此外,经DCM造模后心脏组织中NLRP3炎症小体及相关炎症细胞因子(NLRP3、ASC、caspase-1、IL-1β和IL-18)的mRNA和蛋白表达水平较造模前均显著升高,但其在Fat-1+/++DCM组较WT+DCM组显著降低(P<0.05)。结论:n-3 PUFAs对糖尿病小鼠的血糖、体重及左心室收缩和舒张功能均有显著改善作用;其机制可能是通过减少心肌细胞凋亡和纤维化并抑制NLRP3炎症小体及相关炎症因子的转录激活,从而减轻心肌损伤。

• 单位
  呼吸疾病国家重点实验室; 广州医科大学附属第五医院; 广州医科大学