研究背景糖尿病是一种代谢紊乱性疾病,具有高发病率、高致残率、高致死率的特点。心血管系统并发症是糖尿病患者的主要并发症,并且是其主要致死原因。心血管系统并发症的严重危害及其带来的巨额医疗费用已经成为全球性公共卫生难题。促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)主要由肾脏合成,是一种能够刺激骨髓造血的糖蛋白。研究发现,除促进造血作用外,EPO还可对心脏、神经、肾脏等多组织器官发挥保护作用。然而,EPO发挥组织保护作用所需要的临床剂量较大,而其本身具有促红细胞生成的作用,因而增加了促血栓形成、中风、高血压等副作用的风险,从而限制了EPO的临床应用。促红细胞生成素衍生肽(Helix B Surface Peptide,HBSP)是促红细胞生成素的衍生物,亦即螺旋B表面肽。它是由EPO的B螺旋亲水性表面的11个氨基酸残基组成的线性小分子多肽。研究发现,HBSP可与“组织修复受体”,即EPOR-βCR相结合而发挥组织保护作用,并且不会促进红细胞生成。近年研究发现,HBSP在脑神经、视网膜、肾脏、心肌等组织中有保护作用。腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)广泛存在于真核生物中,参与自噬、细胞能量代谢等多种生物学活动。研究表明,HBSP可以通过激活AMPK,上调自噬从而保护小鼠肾脏缺血/再灌注损伤。然而,HBSP在1型糖尿病导致的心肌损伤中的作用和机制目前尚不明确。最近研究发现,在STZ诱导的1型糖尿病引起的小鼠糖尿病心肌病模型中,可观察到心肌自噬相关蛋白表达水平的下调,提示心肌自噬的下调可能参与高血糖导致的心肌损伤。目前尚无研究表明HBSP对高血糖时心肌自噬变化的影响。因此,我们想探究如下问题:(1)HBSP对于1型糖尿病导致的心肌损伤是否具有保护作用?(2)该作用是否与AMPK依赖的自噬上调有关?研究目的观察HBSP对1型糖尿病诱导的糖尿病心肌病小鼠的心功能、心肌细胞凋亡、心肌间质纤维化、心肌超微结构、心肌自噬等的影响,并且观察HBSP对高糖培养心肌细胞的细胞凋亡、线粒体膜电位、细胞自噬水平的影响,并进一步探讨HBSP是否通过AMPK依赖的自噬激活而减轻糖尿病心肌病损伤。从而为糖尿病心肌病的临床防治提供新的思路。研究方法采用腹腔注射STZ的方法构建小鼠1型糖尿病模型,并在此基础上构建糖尿病心肌病模型。小动物超声检测心功能、ELISA法检测小鼠心肌炎症因子TNF-ɑ、IL-6的表达、透射电镜观察心肌超微结构、天狼星红检测心肌间质纤维化,通过LC3免疫荧光和western blot法检测各组小鼠心肌组织中自噬相关蛋白的表达水平。以33mmol/L的高浓度葡萄糖培养H9C2心肌细胞48小时,经HBSP(100n M)、自噬抑制剂3-MA(10m M)、自噬激活剂Rapamycin(Rapa,100n M)和AMPK抑制剂compound c(CC,10m M)分组干预后,采用TUNEL法检测细胞凋亡、JC-1染色检测细胞线粒体膜电位、透射电镜观察细胞自噬体,western blot法检测LC3Ⅱ/Ⅰ、p62等自噬标志蛋白以及AMPK和m TOR的磷酸化水平。研究结果(1)糖尿病心肌病小鼠心功能减退、心肌细胞凋亡增加、心肌组织TNF-ɑ和IL-6的表达增加、心肌超微结构受损、心肌间质纤维化程度增加、心肌组织自噬相关蛋白Beclin1、LC3Ⅱ/Ⅰ比值下降、p62表达增加。而HBSP可部分逆转上述改变(P<0.05)。(2)与低糖组相比,高糖培养的H9C2心肌细胞凋亡比例明显增加、线粒体膜电位水平明显下降,LC3Ⅱ/Ⅰ比值下降、p62表达增加,AMPK磷酸化减少、m TOR磷酸化增加(P<0.05)。(3)HBSP可以减轻高糖导致的H9C2心肌细胞的凋亡比例、提高线粒体膜电位,降低高糖导致的p62的上调和m TOR磷酸化的增加,增加LC3Ⅱ/Ⅰ的比值和AMPK的磷酸化(P<0.05)。(4)自噬抑制剂3-MA可部分抵消HBSP的细胞保护作用,而自噬激动剂Rapamycin对高糖培养导致的细胞损伤具有保护作用(P<0.05);AMPK抑制剂CC可部分抵消HBSP的细胞保护作用,并且下调自噬相关蛋白的表达(P<0.05)。结论HBSP可抑制小鼠糖尿病心肌病损伤,改善心功能。其机制可能与AMPK依赖的自噬上调有关。