VEGFR1在香茅醛抑制糖尿病心肌病中的作用及机制研究

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背景糖尿病心肌病是指糖尿病患者因代谢紊乱及微血管病变导致心肌广泛灶性坏死,引起心肌纤维化、左心室肥厚、心脏收缩功能下降甚至心力衰竭。香茅醛(citronellal,CT)(C10H18O,3,7-二甲基-6-辛烯醛),是从植物香茅中分离出的无环单萜醛。研究表明,CT可以改善动脉粥样硬化诱导的血管内皮功能障碍(endothelial dysfunction,ED),并且具有抗菌、抗惊厥、抗抑郁等作用。血管内皮生长因子受体1(Vascular Endothelial growth factor receptor 1,VEGFR1)与血管通透性、细胞外基质变性、血管内皮细胞迁移、增殖和血管形成密切相关。本研究通过建立糖尿病心肌病大鼠模型,探讨CT是否通过下调VEGFR1表达抑制糖尿病心肌病。目的(1)明确CT是否能够改善糖尿病心肌病。(2)探讨CT能否通过调节VEGFR1的表达从而改善糖尿病心肌病。方法将66只Sprague-Dawley(SD)雄性大鼠(4周龄,190±20 g),随机分为六组:(1)生理盐水对照组;(2)糖尿病心肌病组;(3)CT对照组:Citronellal(150mg/kg/day);(4)ZM306416对照组:(ZD6472 0.1mg/kg/day,灌胃,ZM306416是VEGFR1阻断剂);(5)糖尿病心肌病+CT组:(Citronellal 150mg/kg/day);(6)糖尿病心肌病+CT+ZM306416组:(Citronellal 150 mg/kg/day,ZM 306416 0.1mg/kg/day)。高脂饲料喂养SD大鼠,并进行腹腔注射链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)建立糖尿病心肌病大鼠模型,同时使用CT(150mg/kg/day)和ZM306416灌胃治疗,并进行以下实验:(1)通过超声分析射血分数(ejection fraction,EF)和左心室缩短分数(left ventricle fractional shortening,LVFS);(2)通过苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色观察左心室心肌纤维;通过Masson染色观察左心室胶原纤维;通过嗜银染色观察网状纤维;通过地衣红染色观察弹性纤维;通过糖原(periodic acid-schiff,PAS)染色观察糖原沉积;(3)检测氧化性指标:一氧化氮(nitriteoxide,NO)含量、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性;(4)通过免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC),免疫荧光(Immunofluorescent,IFC),蛋白质免疫印迹(western blot,WB),和定量聚合酶链反应(quantitative Polymerase Chain Reaction,q-PCR)检测VEGFR1的表达。结果(1)通过超声分析发现CT可改善糖尿病心肌病大鼠EF和LVFS的降低。(2)通过HE染色发现CT可改善糖尿病大鼠心肌结构异常;Masson染色发现CT可改善糖尿病大鼠心肌纤维化;嗜银染色发现CT可以改善糖尿病大鼠心肌中的网状纤维沉积;地衣红染色发现CT可以改善糖尿病大鼠心肌中的弹性纤维沉积;PAS染色发现CT可以改善糖尿病大鼠心肌中的糖原沉积。(3)通过氧化性指标的检测发现CT能改善糖尿病心肌病引起的SOD、MDA、NO等氧化性指标异常表达。(4)通过免疫组化,Western blot和免疫荧光发现CT可能直接作用于VRGFR1,下调了VEGFR1的表达。结论(1)CT能够改善糖尿病心肌病。(2)CT通过直接作用于VEGFR1,从而下调了VEGFR1的表达,起到保护心肌的作用,进而改善糖尿病心肌病。
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