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研究背景目前指南指出,2型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM)合并心血管疾病(Cardiovascular disease,CVD)患者的管理需尽可能地降低患者心血管并发症。尽管钠-葡萄糖共转运蛋白2(Sodium Glucose Cotransporter,SGLT2)抑制剂和胰高血糖素样肽1(Glucagon-like Peptide,GLP1)受体激动剂等新型降糖药物可以在一定程度上减少T2DM患者CVD的风险,但CVD并发症仍然是T2DM患者的主要死亡原因。糖尿病心肌病(Diabetic Cardiomyopathy,DCM)是糖尿病(Diabetes Mellitus,DM)重要的心脏并发症之一。尽管基础研究已经就DCM的发病机制做了较多的探讨,但是目前在临床实践中依旧没有针对DCM患者的有效诊断指标或可以有效改善DCM的特异性治疗策略。因此,寻求DCM的新型治疗靶点具有重要意义。慢性炎症可以明显增加胰岛素抵抗的风险,并且TNF-α,IL-6以及MCP-1等炎症因子表达水平增高也是DCM的危险因素。细胞焦亡是由Gasdermin D介导的细胞程序性死亡。NLRP3炎症小体是细胞焦亡反应的重要启动因子,且与T2DM以及CVD患者显著相关。分泌型卷曲相关蛋白5(Secreted Frizzled-related Protein 5,SFRP5)作为一种抗炎脂肪因子,对于DM及CVD的发生发展具有重要的抑制作用。SFRP5可以过调节细胞炎症及焦亡,参与调控多种临床疾病的发病进程。虽然已经有研究发现,在多种病理生理条件下,SFRP5可能对心肌细胞发挥保护作用,但是目前SFRP5在DCM发生发展中的作用及具体机制尚未明确。Wnt5a是体内重要的炎症因子,Wnt5a/JNK信号通路在DM及其相关的心血管并发症的病程进展中发挥着重要的作用。SFRP5在调节非经典Wnt信号通路中起着重要的作用,可能可以通过直接与Wnt5a结合而发挥其抗炎作用。因此我们提出,SFRP5作为一种新型的抗炎脂肪因子,可能可以通过拮抗Wnt5a/JNK信号通路来改善DCM患者炎症反应及细胞焦亡,并在DCM的病程进展中起到改善心肌细胞损伤的作用。研究目的探究心肌细胞的炎症反应及细胞焦亡与糖尿病心肌损伤的相关性,验证SFRP5能否通过抑制细胞的炎症反应及细胞焦亡从而发挥心肌保护作用,其机制是否与拮抗Wnt5a/JNK信号通路有关。研究方法1.将处于对数生长期的H9C2大鼠心肌细胞在含25 mmol葡萄糖和0.2 mmol棕榈酸以及含有5 mmol葡萄糖和0.2 mmol对照溶剂的DMEM完全培养基中培养,分别构建糖尿病心肌病细胞模型及其对照组细胞模型。使用CCK8试剂盒分别检测细胞高糖高脂培养24 h、48 h以及72 h后的细胞活性。q-RT-PCR及Western Blot检测DCM细胞模型中SFRP5表达的改变。2.慢病毒转染以构建SFRP5过表达及敲低的细胞模型,q-RT-PCR及Western Blot检测细胞SFRP5的表达,验证并筛选稳定表达的细胞株。q-RT-PCR方法分别检测野生型、SFRP5过表达及敲低的DCM细胞模型中炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-18表达的改变。CCK8试剂盒检测SFRP5敲低以及过表达对于DCM细胞模型细胞活性的影响。3.Western Blot分别检测野生型、SFRP5过表达及敲低的DCM细胞模型中细胞焦亡相关蛋白GSDMD、Caspase-1、NLRP3表达的改变。4.Western Blot检测在DCM模型中,SFRP5过表达及敲低对于Wnt5a/JNK信号通路相关蛋白Wnt5a、JNK及pJNK表达的影响。实验结果1.在高糖高脂的诱导下,H9C2细胞中SFRP5表达下调,H9C2细胞的炎症及焦亡反应增加,同时细胞活性显著下降(P均<0.05)。2.SFRP5过表达可抑制高糖高脂诱导的H9C2细胞的炎症反应与细胞焦亡(P均<0.05),改善细胞活性,而敲低SFRP5则起到了与其相反的作用(P均<0.05)。3.过表达SFRP5抑制Wnt5a/JNK信号通路,减少Wnt5a的表达以及JNK的磷酸化(P均<0.05),而敲低SFRP5则可激活Wnt5a/JNK信号通路的表达(P均<0.05)。结论SFRP5可以通过抑制Wnt5a/JNK信号通路的活性而减少高糖高脂诱导的心肌细胞炎症反应与细胞焦亡,从而发挥其对于心肌细胞的保护作用。SFRP5可能是治疗DCM的潜在靶点。