自噬在糖尿病大鼠心肌缺血再灌注所致急性肺损伤中的作用机制研究

作者：陈婷婷; 戴晓雯^*

来源：热带医学杂志, 2022, 22(06): 798-895.

• 糖尿病
• 自噬
• 肺损伤
• 缺血再灌注

目的 探讨肺自噬状态及其在心肌缺血再灌注糖尿病大鼠肺组织氧化应激和炎症反应中的作用，为疾病预防及靶向治疗提供依据。方法 将雄性SD大鼠分为假手术组：对照组、糖尿病组；以及心肌缺血再灌注组：对照组、糖尿病组，每组10只。通过单次腹腔注射链脲佐菌素（STZ）(60 mg/kg)诱导糖尿病模型，假手术组中的对照组大鼠注射相同体积的溶剂对照（p H 4.5，柠檬酸盐缓冲液）。糖尿病诱导后8周，将心肌缺血再灌注组中的糖尿病组大鼠麻醉并通过闭塞左冠状动脉前降支（LAD）30 min，然后再灌注120 min来实现心肌缺血再灌注；心肌缺血再灌注组中的对照组大鼠在没有结扎的情况下接受了相同的手术处理；糖尿病组大鼠在缺血前用3-甲基腺嘌呤（3-MA）预处理30 min或静脉注射雷帕霉素（Rap）15 min。再灌注结束时，采用2,3,5-三苯基氯化四唑（TTC）染色测量心肌梗塞大小；采用苏木素伊红染色检测肺组织损伤情况；采用酶联免疫吸附法检测肺泡灌洗液中炎症因子[肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、IL-8]表达情况；进一步采用免疫印迹法检测自噬相关蛋白（LC3-II、LC3-I、Beclin-1）表达情况。结果 假手术组中，与对照组大鼠比较，STZ诱导的糖尿病组大鼠进水量、摄食量显著增加，血糖含量显著升高，体重显著减轻，差异均有统计学意义（P均<0.05）。假手术组中对照组和糖尿病组大鼠肺切片未见明显病理改变。而缺血再灌注组大鼠心肌损伤后，肺组织染色中出现明显水肿、血液渗出及相关炎症细胞浸润的现象，呈现急性肺损伤（ALI）的表现，这些改变在糖尿病组中更为严重；糖尿病组大鼠肺损伤评分显著高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。糖尿病组大鼠中LC3-II/LC3-I比值及Beclin-1表达显著低于对照组，差异均有统计学意义（P均<0.05），心肌缺血再灌注损伤进一步降低，LC3的情况同样。与对照组大鼠比较，接受心肌缺血再灌注损伤的糖尿病组大鼠颈动脉血PO2、超氧化物歧化酶（SOD）活性显著降低，梗死面积、肌酸激酶同工酶（CK-MB）水平、肺损伤评分、肺组织湿/干比率、肺泡灌洗液中白细胞计数、TNF-α、IL-6、IL-8、15-F2t-IsoP水平显著增加，LC3-II/LC3-I比值和Beclin-1表达显著降低，差异均有统计学意义（P均<0.05）。进一步采用Rap改善自噬并显著减弱了所有这些变化，但自噬抑制剂3-MA表现出与Rap逆转且加重了损伤效果，差异有统计学意义（P<0.05）。结论 糖尿病导致的自噬水平损伤与糖尿病大鼠继发于心肌缺血再灌注的严重ALI相关。改善自噬状态可能通过抑制炎症和氧化应激来减轻心肌缺血再灌注诱导的ALI。因此，维持自噬稳态可能是一种减轻糖尿病肺损伤的新型治疗手段。

• 单位
  新疆医科大学第一附属医院