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目的:本文在国内外研究现状及前期实验的基础上,探讨MG53蛋白在黄芪散对2型糖尿病大鼠心肌和骨骼肌保护作用的关键因素。方法:采用高脂饲料喂养和链脲佐菌素(streptozocin,STZ)腹腔注射的方法复制2型糖尿病大鼠心肌病变和骨骼肌病变模型,造模后连续灌胃给药16周,观察黄芪散对各组大鼠空腹血糖(FBG)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、蛋白激酶C(PKC)、游离脂肪酸(FFA)、神经酰胺(ceramide)、二酰甘油(DAG)、同型半胱氨酸(Hcy)含量、心肌和骨骼肌组织形态学、胶原纤维变化,实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)和蛋白免疫印迹法(Western Blot,WB)检测MG53、过氧化物酶体增殖激活受体-α(PPAR-α)mRNA表达和MG53、胰岛素受体(IR)、胰岛素受体底物-1(IRS-1)、葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)、PPAR-α、胱硫醚β合成酶(CBS)、胱硫醚γ裂解酶(CTH)和亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)等蛋白表达的影响,并分析可能存在的机制。结果:1、黄芪散能明显降低模型组大鼠的体重,提示黄芪散具有良好的减轻体重的功效;同时均可有效降低大鼠基础血液指标(FBG、TC、TG、LDL-C)水平,改善胰腺组织病理状态,OGTT结果显示黄芪散对2型糖尿病(T2DM)大鼠葡萄糖耐受有较好的控制作用。2、黄芪散对糖尿病心肌和骨骼肌组织糖代谢的影响:黄芪散可适当降低心肌和骨骼肌组织中PKC含量,不同程度的改善心肌和骨骼肌组织中MG53、IR、IRS-1、GLUT4蛋白表达。3、黄芪散对糖尿病心肌和骨骼肌组织脂代谢的影响:黄芪散可不同程度的降低心肌和骨骼肌组织中FFA、DAG、ceramide水平,明显下调MG53、PPAR-α mRNA表达,但对PPAR-α蛋白表达调节不明显。4、黄芪散对糖尿病心肌组织蛋白质代谢的影响:黄芪散可有效降低Hcy含量,但对CBS、CTH、MTHFR蛋白表达有所改善但均不明显。5、各组大鼠心肌和骨骼肌组织病理形态学检测结果:黄芪散能明显改善糖尿病模型大鼠心肌和骨骼肌组织及肌细胞排列紊乱,大小不一,心肌纤维间明显的脂肪空泡堆积,纤维由粗变细等形态学病理现象,同时能减少心肌和骨骼肌组织胶原相对含量,提示黄芪散可以明显抑制胶原纤维增生,同时可降低心肌细胞凋亡数量。6、由于黄芪散23w组比黄芪散16w组推迟7w进行药物干预,在病情更严重时开始给药,实验结果表明黄芪散16w对调节TC、TG、LDL-C、PKC、Hcy、FFA、ceramide水平,MG53mRNA、PPAR-α蛋白表达的作用优于黄芪散23w,提示黄芪散对糖尿病心肌和骨骼肌病变不仅具有良好的预防作用也具有较好的治疗作用。结论:黄芪散能明显改善STZ和高脂饲料共同诱导的2型糖尿病模型,其中在减轻体重、降糖减脂(FBG、TC、TG、LDL-C)方面疗效颇佳;黄芪散可适当降低心肌和骨骼肌组织中的PKC含量,且对模型大鼠MG53、IR、IRS-1、GLUT4蛋白的异常均有改善作用,推测黄芪散可能通过调节MG53/IR通路相关指标或中间代谢产物的分泌来改善糖尿病心肌和骨骼肌病变。黄芪散均可适当降低心肌和骨骼肌组织中FFA、ceramide、DAG含量,同时可下调MG53、PPAR-αmRNA表达和PPAR-α蛋白表达,推测黄芪散也可通过调节MG53/PPAR-α通路相关指标或中间代谢产物的分泌来改善糖尿病心肌和骨骼肌病变。黄芪散可有效降低Hcy含量,但对CBS、CTH、MTHFR蛋白表达无明显调节作用,故黄芪散可否通过调节亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)通路或减少胱硫醚β合酶(CBS)和胱硫醚γ裂解酶(CTH)通路代谢酶的损害来保护糖尿病心肌组织还有待进一步探讨。另外黄芪散可以改善模型大鼠心肌和骨骼肌组织排列紊乱,大小不一,萎缩,纤维变细等病理现象,还能减少心肌细胞凋亡数量。综上所述,黄芪散对2型糖尿病心肌病变和骨骼肌病变具有一定的保护作用,从总体效果的角度比较,黄芪散对病程短的模型大鼠效果更明显,具体表现为有效降低2型糖尿病大鼠体重、血糖、血脂含量,改善心肌和骨骼肌组织的病理形态,调节糖脂代谢途径中关键指标(PKC、FFA、DAG、ceramide)的含量,同时在分子水平上探讨MG53、PPAR-α、IR、IRS-1的通路并进行干预,验证了 MG53蛋白在黄芪散对2型糖尿病心肌和骨骼肌病变保护作用的重要因素,黄芪散能够有效抑制MG53/PPAR-α通路和MG53/IR通路的激活,而黄芪散降糖减脂的作用也可能是由此通路实现的。