摘要
目的糖尿病在飞行员中的发病率逐年增高,而糖尿病会直接导致心肌的损害,即糖尿病心肌病。心肌纤维化是糖尿病心肌病的主要病理表现之一,可引发心室顺应性降低及收缩、舒张功能障碍。本实验旨在观察小檗碱对糖尿病大鼠心肌纤维化的影响,并探讨其机制。方法采用24只雄性Sprague-Dawley大鼠(80~100 g),正常大鼠随机分为正常对照组、正常+小檗碱组;糖尿病大鼠随机分为糖尿病组、糖尿病+小檗碱组,每组各6只。链脲佐菌素和高脂喂养8周诱导2型糖尿病模型。成模后,小檗碱(200 mg-1·kg-1·d-1)灌胃处理4周。超声观察心脏功能;Western blot和实时定量聚合酶链反应(RT-PCR)法检测心肌组织中蛋白,包括胰岛素样生长因子1R(IGF-1R),基质金属蛋白酶2(MMP-2),基质金属蛋白酶9(MMP-9)及胶原水平改变。分离乳鼠心脏成纤维细胞,检测细胞增殖及周期,质粒过表达IGF-1R,探究小檗碱的作用机制。结果糖尿病大鼠心脏收缩功能降低,Ⅰ、Ⅲ型胶原表达增加。小檗碱可改善糖尿病大鼠心脏收缩功能,降低Ⅰ、Ⅲ型胶原的表达。RT-PCR结果提示,糖尿病大鼠心肌纤维化相关α平滑肌肌动蛋白、胶原蛋白1、粘连蛋白、转化生长因子β的mRNA水平上调,可被小檗碱显著降低。同时,小檗碱处理后,糖尿病大鼠心肌组织中IGF-1R、MMP-2、MMP-9表达降低。体外实验显示,小檗碱可抑制高糖引起的成纤维细胞增殖,使其周期停滞在G0/G1期,并抑制IGF-1R、细胞外信号调节激酶(ERK)激活及MMP-2、MMP-9表达。过表达IGF-1R后,小檗碱的上述作用被抑制。结论小檗碱改善糖尿病大鼠心脏功能,减轻心肌纤维化,其机制与其下调IGF-1R,进而抑制ERK及MMP-2、MMP-9的过度激活有关。
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单位第四军医大学