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背景及目的目前,心血管疾病已经成为位居我国居民死亡原因首位的疾病,且随着社会发展其发病率和死亡率仍有持续增高趋势,而糖尿病导致的心血管并发症是导致这一社会危机的重要因素。糖尿病主要分为1型糖尿病（type 1 diabetes mellitus,T1DM）、2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）、妊娠糖尿病（gestational diabetes）以及其他特殊类型,其代表特征均为血糖水平异常增高。我国是全球糖尿病第一大国家,庞大的患病人群给个人及社会造成严重的危害和沉重的经济负担。糖尿病的危害主要在于其可导致全身多器官出现多种急性和慢性并发症,其中糖尿病心肌病（Diabetic cardiomyopathy,DCM）是其主要的一种心脏并发症,也是引起患者死亡的主要原因,但对对其防治情况并不理想,原因在于目前仍不完全了解其发病机理。因此,有必要深入研究糖尿病导致心肌损伤的发病机理,并寻求合适的治疗干预靶点。目前认为,白色脂肪组织不仅能够储存能量,还可以分泌多种脂肪因子,参与机体多种生理代谢过程,并和DCM在内的多种疾病发病机制密切相关。因此,深入挖掘脂肪因子调控DCM的机制,对DCM的防治具有重要意义。白脂素（Asprosin）是一种近年来新发现的脂肪因子,主要由全身的白色脂肪组织生成,因此将其命名为白脂素。白脂素能够通过血液运输至全身,发挥调节血糖、调节胰岛素抵抗、促进食欲和增加机体脂肪含量等多种效应,并和多种代谢性疾病和心血管病发病机理密切相关,但其在DCM中的作用尚不明确。我们前期研究证实,T2DM小鼠血浆中白脂素含量显著增高,我们推测其可能参与了DCM的发病过程,但其是否能够作为DCM防治的调控靶点需要进一步深入研究。既往研究表明,高糖导致的氧化应激损伤在DCM发病过程中发挥重要作用。T2DM患者异常增高的血糖水平可以通过多种途径增加心肌细胞中活性氧簇（reactive oxygen species,ROS）的浓度,从而导致细胞出现线粒体氧化应激损伤。丙二醛（malondialdehyde,MDA）是脂质过氧化代谢过程产生的物质,是由ROS触发细胞膜上的脂肪酸后产生的,其含量可以作为体内脂质氧化代谢速度和活性的一个信号,并间接提示胞内ROS的浓度水平。因此,细胞脂质过氧化过程生成的MDA含量越高,提示ROS含量也越高,最终造成的机体损伤程度也就越严重。由此可见,氧化应激是T2DM的重要病理基础,但白脂素是否能够调控高糖导致的心肌细胞氧化应激损伤尚不明确。因此,本课题着重探讨白脂素是否能够通过介导高糖导致的氧化应激损伤参与DCM的发病过程。上述研究提示白脂素和氧化应激损伤与DCM发病过程密切相关,那么高糖环境下血浆中的白脂素是通过何种信号通路调控线粒体氧化应激损伤的呢?环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate,cAMP）/蛋白激酶A（Protein kinase A,PKA）作为细胞内经典的信号转导途径,能够通过调控线粒体氧化应激损伤广泛参与心肌肥大、心力衰竭、糖尿病心肌损伤等多种疾病发病过程。不仅如此,cAMP/PKA信号通路还参与白脂素对肝脏细胞葡萄糖代谢的调控,但白脂素对高糖环境下心肌细胞的调控是否通过cAMP/PKA这一经典途径尚无报道。对这一问题深入研究,有助于深入揭示白脂素的心血管作用,为DCM的防治提供新的理论支撑。本课题的研究设计主要分为四步。首先,构建T2DM小鼠动物模型,并测定其血浆中白脂素水平;其次,观察白脂素能否介导高糖状态导致的MCMs损伤;再次,探索白脂素对高糖环境下MCMs的作用是否通过氧化应激这一经典途径;最后,观察白脂素是否通过cAMP/PKA途径对心肌细胞发挥作用。方法1.利用高脂配方饲料饲养,以及小剂量的链脲佐菌素（streptozotocin,STZ）多次腹腔注入构建T2DM小鼠。进一步检测小鼠糖耐量及胰岛素敏感性情况,全自动生化分析仪器测定各组小鼠的生化指标,评估T2DM小鼠疾病模型是否构建成功;通过小动物超声设备检测各组小鼠心脏功能,马松染色检测各组小鼠心肌的纤维化程度,进一步通过ELISA试剂盒测定小鼠血浆白脂素水平。2.取初生乳鼠进行原代MCMs培养,并利用α-actinin免疫荧光染色进行纯度鉴定,利用高糖干预建立T2DM细胞模型,流式细胞技术测定高糖条件下MCMs的凋亡率,并利用CCK-8试剂盒测定细胞活力,验证T2DM细胞模型是否符合进一步实验要求,并研究白脂素对高糖条件下MCMs的作用。3.利用白脂素干预高糖环境下的MCMs,通过DHE染色和ELISA试剂盒检测高糖环境下心肌细胞中ROS水平,MDA检测试剂盒测定MCMs中MDA的浓度。进一步研究白脂素对过氧化氢（H2O2）诱导的细胞损伤的作用,明确白脂素对MCMs的影响是否通过调控氧化应激途径发挥作用。4.ELISA试剂盒测定检测白脂素干预对高糖环境下MCMs中cAMP和PKA浓度的影响;进一步检测PKA特异性抑制剂H89干预对白脂素作用的影响,明确白脂素对高糖环境下MCMs的调控是否通过cAMP/PKA信号通路发挥作用。结果1.利用高脂配方的饲料饲养,并通过腹腔注入STZ,构建成功了T2DM小鼠;与正常组（Control组）相比,T2DM组小鼠血糖显著升高,心肌纤维化加重,伴心脏舒张功能障碍,但心脏收缩功能正常;同时,相对于正常小鼠,T2DM小鼠血浆中白脂素含量明显升高。2.利用初生乳鼠成功进行了原代MCMs培养,并利用高糖构建了T2DM细胞模型;相比于对照组（NG组）,高糖组（HG组）MCMs活力出现明显下降,且凋亡明显升高;白脂素干预能降低高糖环境下MCMs凋亡率,增加心肌细胞活力,且随着白脂素干预浓度的升高保护作用呈增强趋势。3.白脂素干预能够降低高糖环境下MCMs中MDA和ROS水平,且改善过氧化氢诱导的心肌细胞损伤。4.白脂素干预升高高糖环境下心肌细胞中cAMP和PKA水平;PKA特异性抑制剂H89干预增加高糖导致的心肌细胞损伤,并能够逆转白脂素对高糖环境下MCMs的保护作用。结论T2DM时可损伤心肌细胞,导致心肌纤维化和心脏舒张功能障碍,且T2DM组小鼠血浆白脂素浓度显著升高;MCMs在高糖条件下活力下降且凋亡升高,而白脂素可能通过抑制高糖所致的氧化应激损伤发挥保护作用,且白脂素的这一保护作用依赖于cAMP/PKA途径。因此,T2DM时血浆中白脂素浓度升高,可能是DCM的一种代偿性保护机制。