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目的:通过糖原合成酶激酶3β(GSK-3β)的过表达,探讨其在糖尿病因素削弱七氟醚后处理对大鼠心肌保护中的作用。方法:健康清洁级雄性SD大鼠,体重210~300 g,采用腹腔单次注射链脲佐菌素(STZ)60 mg/kg的方法制备糖尿病大鼠模型,取模型制备成功大鼠12只为糖尿病大鼠缺血再灌注+七氟醚后处理组(DS组);另取同步喂养的健康SD大鼠48只,按照随机对照的原则分为4组(n=12):假手术组(Sham组)、正常大鼠缺血再灌注组(NI组)、正常大鼠缺血再灌注+七氟醚后处理组(NS组)、正常大鼠GSK-3β过表达缺血再灌注+七氟醚后处理组(GS组);缺血再灌注模型采用左开胸心脏左前降支冠状动脉结扎30 min后再灌注120 min的方法制备;七氟醚后处理采用再灌注前1 min开始吸入2.5%的七氟醚5 min的方法;GSK-3β过表达采用在缺血再灌注模型构建前2周经尾静脉注射包装有GSK-3β突变型基因的腺相关病毒(AAV9型)方法处理。各组大鼠于缺血再灌注模型制备过程中观察是否有心肌缺血的ECG表现(ST段抬高,出现宽大Q波及心律失常等),120 min后经腹主动脉取血,测肌钙蛋白I(cTnI)的浓度;处死大鼠取心脏,测心肌梗死面积;观察心肌病理学损伤;采用Western-blot法测定心肌GSK-3β和caspase-3的表达。结果:与Sham组比较,NI组、NS组、DS组、GS组心肌cTnI升高,梗死面积增大,GSK-3β和caspase-3表达上调(P<0.05);与NI组比较,NS组心肌cTnI浓度降低,梗死面积减小,GSK-3β和caspase-3表达下调(P<0.05);与NS组比较,DS组、GS组cTnI浓度增高,梗死面积扩大,GSK-3β和caspase-3表达上调(P<0.05);与DS组比较,GS组心肌肌钙蛋白浓度、梗死面积、GSK-3β和caspase-3表达差异无统计学意义(P>0.05)。观察可见,与Sham组比较,NI组、NS组、DS组、GS组可见心肌缺血ECG表现ST段抬高,心律失常频率增加,病理损伤加重;与NI组比较,NS组病理损伤减轻,心肌缺血ECG表现不明显;与NS组比较,DS组、GS组ECG表现ST段抬高,出现宽大Q波,心律失常频率增多,病理损伤加重;与DS组比较,GS组ECG表现和病理损伤差别不大。结论:GSK-3β过表达可加重大鼠心肌缺血再灌注损伤,七氟醚后处理对糖尿病大鼠心肌I/R时的保护作用减弱可能是通过GSK途径导致的。