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目的:观察野生小鼠和脂联素基因敲除(APNKO)小鼠是否可导致心脏重构,以及胰岛素抵抗(IR)和脂联素(APN)缺乏是否可进一步加重所致的心脏重构。方法:选择16只野生C57小鼠随机分为对照组(Control组)和胰岛素抵抗组(IR组),16只脂联素基因敲除小鼠随机分为脂联素基因敲除组(APNKO组)和脂联素基因敲除+胰岛素抵抗(APNKO+IR组),其中Control组和APNKO组给予普通饲料,其余两组给予高脂饲料诱导产生胰岛素抵抗。饲养各组小鼠12周,测量小鼠体重(BW),给予禁食禁水12小时,采集鼠尾末端测量空腹血糖(FPG),取血清测量用自动生化仪测量血清甘油三酯(TG)及胆固醇(TC)的浓度,用Elisa法测量空腹胰岛素(FINS)以及血清APN的浓度,并计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。取出心脏,分离左心室,称取全心重量(HW)以及左心室重量(LVW),并计算全心重量指数(HWI)和左心重量指数(LVWI)。用分离的左心室做HE染色观察心肌结构的改变情况,用Masson染色观察心肌纤维化的程度,并计算心肌胶原容积分数(CVF)和血管周围胶原面积(PVCA)的含量以评价血管周围纤维化程度。用免疫组化和Western Blot的方法检测心肌APN及脂联素受体1(Adipo R1)、基质金属蛋白酶9(MMP-9)的表达水平。采用实时荧光定量PCR法(RT-PCR)测定心肌APN及Adipo R1的m RNA表达。对心肌MMP-9的表达与HOMA-IR、血清APN水平、心肌APN和Adipo R1的关系用相关性分析。结果:1、析因分析结果如下。脂联素基因敲除与胰岛素抵抗对BW、HW、LVW、HWI和LVWI无交互效应(P>0.05)。脂联素基因敲除与胰岛素抵抗对FPG、FINS、CVF、PVCA、血清及心肌APN,心肌APN受体1、心肌MMP-9有交互效应(P>0.05)。2、HE染色:Control组小鼠可观察到排列整齐、形态正常、界限清晰的心肌细胞及胞间结构。IR组和APNKO组小鼠心肌细胞胞间结构界限模糊,排列紊乱。而APNKO+IR组心肌细胞核固缩,碎裂,溶解,消失,胞间界限更加模糊,心肌细胞排列更加紊乱,并出现炎性细胞浸润。3、Masson染色:与Control组相比较,IR组和APNKO组CVF和PVCA显著增大,与IR组和APNKO组比较,APNKO+IR组CVF和PVCA显著增多。4、免疫组化:(1)心肌APN和Adipo R1阳性染色结果为棕黄色,主要分布为心肌细胞膜和细胞质。与Control组比较,IR组小鼠心肌APN和Adipo R1表达减低。与IR组比较,APNKO组小鼠心肌APN和Adipo R1蛋白表达水平均显著降低(P>0.05)。APNKO+IR组心肌APN和Adipo R1表达明显降低,与IR组和APNKO组比较差异显著;(2)心肌MMP-9阳性染色结果为棕黄色,主要分布为心肌细胞膜、细胞质和血管周边基质细胞。与Control组比较,IR组小鼠心肌MMP-9表达增加。与IR组比较,APNKO组小鼠心肌MMP-9蛋白表达水平均显著增加(P<0.05)。APNKO+IR组心肌MMP-9表达明显增加,与IR组和APNKO组比较差异显著。5、Western Blot:可见各组心肌均表达MMP-9、APN及其受体1,其中,与Control组相比,IR组和APNKO组心肌MMP-9表达增加,APN和Adipo R1表达减少。IR组和APNKO组比较,APNKO+IR组心肌MMP-9表达显著增加,APN和Adipo R1表达显著减少。6、实时荧光定量PCR法:与Control组比,IR组心肌APN m RNA表达明显降低,与IR组相比,APNKO组心肌APN及Adipo R1的m RNA表达进一步降低,与APNKO组相比,APNKO+IR组APN及Adipo R1的m RNA在心肌组织中表达明显降低(P<0.05)。7、Pearson相关显示:心肌MMP-9与HOMA-IR呈正相关(P<0.05),与血清APN、心肌APN和Adipo R1呈负相关(P<0.05)。结论胰岛素抵抗与脂联素呈负相关,脂联素基因敲除和胰岛素抵抗导致心脏重构,两者在心脏重构过程中起协同促进作用。