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目的:鉴于炎症反应在糖尿病心肌病发生发展中的重要作用及雷公藤甲素的抗炎效应,我们从理论上推测雷公藤甲素对糖尿病心肌病变具有保护作用。本研究通过建立高糖条件下培养的H9c2心肌细胞株及链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型,探讨高糖刺激下心肌炎症损伤的特征,观察雷公藤甲素干预是否对糖尿病心肌病变具有保护作用,并阐明雷公藤甲素抗炎作用的分子生物学机制,以期为糖尿病心肌病的防治提供一个新的思路和理论依据。方法:1.细胞实验:将传代后培养的处于对数生长期的H9c2心肌细胞随机分为3组,每组6孔,每组给予不同处理因素干预48小时。(1)正常对照组:5.5mmol/lD-葡萄糖;(2)高葡萄糖组:33mmol/lD-葡萄糖;(3)高葡萄糖+雷公藤甲素组:33mmol/lD-葡萄糖+20ng/ml雷公藤甲素。倒置相差显微镜下观察各组H9c2心肌细胞形态,MTT法检测细胞活力,RT-PCR和Western blot分别检测TNF-α、NF-κB p65在mRNA和蛋白水平的表达,TransAMTM NF-κB p65ELISA测定NF-κB p65的活性。2.动物实验:8周龄雄性Sprague-Dawley大鼠一次性腹腔注射70mg/kg链脲佐菌素诱导糖尿病模型,正常对照大鼠按体重注射等量柠檬酸盐缓冲液。建模成功后随机分为6组,每组入选10只大鼠,每组给予不同处理因素持续灌胃干预6周。(1)正常对照组:1ml/day生理盐水;(2)正常对照+雷公藤甲素组:400μg/kg/day雷公藤甲素;(3)糖尿病组:1ml/day生理盐水;(4)糖尿病+低剂量雷公藤甲素组:100μg/kg/day雷公藤甲素;(5)糖尿病+中等剂量雷公藤甲素组:200μg/kg/day雷公藤甲素;(6)糖尿病+高剂量雷公藤甲素组:400μg/kg/day雷公藤甲素。干预结束后,所有大鼠先行心脏超声检查评价左心室功能,再主动脉采血行生化检测以评估雷公藤甲素干预的安全性,并留取心脏组织,HE染色分析各组大鼠心肌组织的病理学改变;天狼星红染色评价心肌总胶原蛋白含量的变化;免疫组化法观察左室心肌Ⅰ、Ⅱ型胶原的沉积,以及炎症细胞的浸润(巨噬细胞/CD68+细胞,T淋巴细胞/CD3+细胞);RT-PCR和Western blot分别检测心肌TNF-α、IL-1β、 ICAM-1、VCAM-1、NF-κB p65在mRNA和蛋白水平表达;TransAMTM NF-κB p65ELISA测定心肌NF-κB p65的活性。结果:1.细胞实验:(1)与正常对照组比较,高糖处理后H9c2心肌细胞NF-κB信号通路被激活,NF-κB p65亚单位活性及表达上调,并引起其下游炎症因子TNF-α表达上调,细胞活力降低;(2)雷公藤甲素的干预可抑制高糖环境下H9c2心肌细胞过度激活的NF-κB信号通路,减轻炎症反应,提高细胞活力。2.动物实验:(1)与正常对照组比较,糖尿病大鼠血糖升高、体重减轻、全心重/体重比值增加,雷公藤甲素治疗对上述指标无影响;(2)与正常对照组比较,糖尿病大鼠左心室扩大、收缩幅度降低,心功能(LVF、FS)减退,雷公藤甲素治疗可改善糖尿病大鼠左心功能;(3)与正常对照组比较,糖尿病大鼠心肌纤维化明显,总胶原含量和Ⅰ、Ⅲ型胶原含量均增加,雷公藤甲素治疗后糖尿病大鼠心肌纤维化程度减轻;(4)与正常对照组比较,糖尿病大鼠心肌组织出现明显的炎症反应,表现为心肌NF-κB信号通路被激活,引起NF-κB p65亚单位活性和表达上调,并启动其下游基因的转录,导致包括促炎因子(TNF-α、IL-1β)、细胞间黏附因子(ICAM-1、VCAM-1)在内的一系列炎症因子的过度表达,多种炎症细胞(巨噬细胞、T淋巴细胞)被募集到心肌组织,雷公藤甲素可抑制过度激活的NF-κB信号通路,显著减轻糖尿病大鼠心肌组织的炎症反应;(5)雷公藤甲素(100μg/kg/day~400μg/kg/day)对大鼠肝脏、肾脏、心脏等重要器官无明显毒副作用,但高剂量下(400μg/kg/day)存在一定的免疫抑制效应,表现为雷公藤甲素干预的正常大鼠NF-κB活性及其下游炎症因子的表达降至低于正常对照大鼠水平。结论:1.结合体内外实验的结果,NF-κB信号通路在高糖所致的心肌炎症损伤中发挥了重要作用,参与了糖尿病心肌病的发生、发展。2.雷公藤甲素灌胃治疗可抑制过度激活的NF-κB信号通路,减轻糖尿病大鼠心肌组织的炎症反应、纤维化程度,改善糖尿病大鼠的左心功能,对糖尿病大鼠的心肌组织具有保护作用。