探讨下调成纤维细胞生长因子21(FGF21)对糖尿病载脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-)小鼠动脉粥样硬化的影响。
方法采用链脲佐菌素(STZ)腹腔注射法(100 mg/kg)建立糖尿病ApoE-/-动物模型。取8周龄雄性C57小鼠作为正常对照,将同周龄ApoE-/-小鼠随机分为ApoE-/-组、STZ-ApoE-/-组、STZ-ApoE-/-+FGF21对照微小RNA腺病毒载体(Scrambled miRNA)组、STZ-ApoE-/-+FGF21微小RNA腺病毒载体(FGF21 miRNA)组。FGF21 Scrambled miRNA和FGF21 miRNA均采用尾静脉注射(每次3×109 pfu/只,每周1次,连续8周),每组8只;葡萄糖氧化酶法和酶法分别测定血糖及血脂水平;酶联免疫吸附试验法检测血清FGF21水平,油红O染色和苏木素-伊红(HE)染色分别观察胸主动脉内膜脂质和胸主动脉斑块面积;体外培养肝细胞并予高糖干预(葡萄糖25 mmol/L);Real-time PCR和Western blotting分别测定FGF21 mRNA及蛋白水平;数据采用SPSS 13.0统计软件分析,多种间差异分析采用单因素方差分析,两组间比较采用LSD-t检验。
结果高糖可上调小鼠肝细胞FGF21 mRNA及蛋白表达水平,且呈时间依赖性。与ApoE-/-小鼠比较,STZ-ApoE-/-组小鼠的血糖水平、肝组织FGF21 mRNA、蛋白及血清FGF21水平均显著增加[(17.8±2.3)比(7.5±0.7)mmol/L,t=-10.7,P<0.01;1.05±0.13比20.36±3.02,t=-15.7,P<0.01;1.30±0.14比0.33±0.04,t=-16.8,P<0.01;(129.59±15.35)比(12.85±2.61)ng/L,t=-18.4,P<0.01];与STZ-ApoE-/-组相比,STZ-ApoE-/-+FGF21 miRNA组小鼠肝组织FGF21 mRNA及蛋白水平均显著下降(2.15±0.35比20.36±3.02,t=-15.7,P<0.01;0.36±0.04比1.30±0.14,t=-16.8,P<0.01),空腹血糖显著增高,胸主动脉内膜脂质沉积增多,脂质斑块面积显著增加[(23.2±2.3)比(17.8±2.3)mmol/L,t=-3.85,P<0.01;(252±20)比(176±14)μm2,t=-8.16,P<0.01]。
结论高糖上调肝细胞FGF21的表达,FGF21 miRNA可能通过下调肝脏FGF21表达促进糖尿病ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化。