论文部分内容阅读
目的:研究线粒体乙醛脱氢酶2(ALDH2)在糖尿病大鼠离体心肌损伤中的作用,进一步探讨ALDH2的心肌保护作用是否与减少体内氧化应激及心肌纤维化、抑制凋亡发生及增加线粒体融合蛋白2(Mfn2)表达有关。方法:腹腔注射链脲佐菌素(STZ)诱导糖尿病大鼠模型,DM组大鼠空腹12h后腹腔注射STZ55mg/kg,随机分为DM4w组,8w组,12w组,每组8只。另取DM大鼠8只,于造模成功后的第2周将饮水换成2.5℅的乙醇,第3周后换成5℅的乙醇,持续给药至8周为EtOH+DM8w组。造模成功后分别于4w、8w、12w行离体心脏灌流,测定心室动力学指标和心肌组织超氧化物岐化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)和羟脯氨酸(Hp)含量变化;光镜和电镜观察心肌组织结构的变化;RT-PCR、Real-Time PCR测定左心室前壁心尖组织线粒体ALDH2和Mfn2mRNA的表达,Western blot检测ALDH2蛋白表达,免疫组化检测Mfn2蛋白表达;分光光度法测定心肌Caspase-3和Caspase-9活性。结果1.左室心功能指标:与同时间段Control组相比,DM4w组左室发展压(left ventricular developed pressure, LVDP)、左室内压最大上升/下降速率(maximal rise/fall rate of left ventricular pressure,±dp/dtmax)无明显变化;DM8w、DM12w组LVDP、±dp/dtmax均降低。与DM8w组相比,EtOH+DM8w组LVDP和±dp/dtmax均抬高。2.抗氧化应激:与同时间段Control组相比,DM4w组心肌SOD活性降低,MDA含量增高;DM8w、DM12w组心肌SOD活性明显降低,MDA含量明显增高;且随着病程的延长,SOD活性降低明显,MDA含量增高显著。与DM8w组相比,EtOH+DM8w组心肌SOD活性升高,MDA含量降低。3.心肌胶原:与同时间段Control组相比,DM4w组心肌羟脯氨酸含量增高;DM8w、DM12w组羟脯氨酸含量明显增高;且随着病程的延长,羟脯氨酸的含量显著增高。与DM8w组相比,EtOH+DM8w组心肌组织中羟脯氨酸含量降低。4.镜下指标:光镜和电镜结果显示,与同时间段Control组相比,DM4w组心肌结构无明显改变;DM8w组心肌纤维排列紊乱,心肌间隙增宽,部分线粒体基质及嵴肿胀;DM12w组心肌纤维断裂、溶解,线粒体肿胀变性、嵴消失。与DM8w组相比,EtOH+DM8w组心肌病变减轻。5.基因表达:RT-PCR和Real-Time PCR结果显示,与同时间段Control组相比,DM4w、DM8w、DM12w组心肌ALDH2和Mfn2mRNA表达均降低;且随着病程的延长,ALDH2和Mfn2mRNA表达进一步降低。与DM8w组相比,EtOH+DM8w组心肌ALDH2和Mfn2mRNA表达升高。6.蛋白表达:免疫组化结果:与Control组相比,DM4w、DM8w、DM12w组心肌Mfn2蛋白表达降低;与DM8w组相比,EtOH+DM8w组心肌Mfn2蛋白表达上升。Western blot结果:与同时间段Control组比较,DM8w组心肌ALDH2蛋白表达降低;与DM8w组相比,EtOH+DM8w组心肌ALDH2蛋白表达上升。7.凋亡指标:与DM8w相比,EtOH+DM8w组Caspase-3,Caspase-9的含量降低。结论:ALDH2在糖尿病大鼠心肌组织中呈低表达,且随病程进展,ALDH2的表达逐渐降低,心肌氧化应激损伤和纤维化加重,促进心肌凋亡的发生。激动ALDH2在糖尿病大鼠心肌中的表达发挥保护作用,其机制可能与提高心肌Mfn2表达、减轻氧化应激和心肌纤维、抑制凋亡的发生有关。