论文部分内容阅读
目的:本课题旨在研究自噬在正常血糖,糖尿病和糖尿病胰岛素治疗大鼠心肌缺血后适应的活化及其在心肌缺血后适应中的作用。还研究了血糖正常和糖尿病患者心肌缺血后适应对自噬活性的影响。方法:大鼠实施心肌缺血后适应的方案为:再灌注10秒,缺血10秒,重复3次,在再灌注120分钟后,用2,3,5—氯化三苯基四氮唑(TTC)和伊文思蓝染色确定缺血后适应对心肌梗死面积的影响。用电镜观察心肌缺血后适应后,心肌的形态学和自噬活性的改变,运用自噬的抑制剂(3-MA)研究自噬在心肌缺血后适应中的作用,用Western-blot检测心肌LC3-II, Beclin1, LAMP-2,cathepsin D, Bcl-2和Bad蛋白表达水平的变化,用RT-PCR检测LC3和Beclin1mRNA在大鼠和病人表达水平的变化。结果:1.心律失常评分与对照组相比,在正常血糖大鼠(2.3±1.0vs1.6±1.0, P=0.023),2周糖尿病大鼠(2.1±1.0vs1.5±1.0, P=0.027),2周糖尿病胰岛素治疗大鼠(2.2±1.0vs1.4±1.0,P=0.021)和4周糖尿病胰岛素治疗大鼠(2.7±1.0vs1.8±1.0, P=0.019)心肌缺血后适应组心律失常评分显著降低。与心肌缺血后适应组相比,心肌缺血后适应+3-MA组心律失常评分显著升高(P<0.05)。在糖尿病大鼠(4、6周)和糖尿病胰岛素治疗大鼠(6周),缺血后适应组和对照组之间心律失常评分无明显差异(P>0.05)。2.心肌缺血后适应对心肌梗死面积的影响与对照组相比,在正常血糖大鼠(60.05±3.75%vs34.43±1.81%, P<0.01),2周糖尿病大鼠(54.45±2.03%vs42.61±2.53%, P<0.01),2周糖尿病胰岛素治疗大鼠(53.34±3.3%vs39.61±1.57%, P<0.01)和4周糖尿病胰岛素治疗大鼠(58.17±3.8%vs48.57±2.23%, P<0.01)心肌缺血后适应组心肌梗死面积显著减少。在糖尿病大鼠(4、6周)和糖尿病胰岛素治疗大鼠(6周),缺血后适应组和对照组之间心肌梗死面积无明显差异(P>0.05)。3.电镜结果在正常血糖大鼠,糖尿病大鼠(2周、4周)和糖尿病胰岛素治疗大鼠(2周、4周),对照组和假手术组极少或者没有观察到自噬空泡,而在心肌缺血后适应组观察到大量的自噬空泡,与对照组和假手术组相比,自噬空泡的数量显著增多,差异具有显著性(P<0.05)。在糖尿病大鼠(6周)和糖尿病胰岛素治疗大鼠(6周),心肌缺血后适应组呈现出凋亡的特征:细胞皱缩,胞浆致密,核染色质边集和浓缩。4.心肌缺血后适应对心肌LC3, Beclin1表达水平的影响在正常血糖大鼠,糖尿病大鼠(2周、4周)和糖尿病胰岛素治疗大鼠(2周、4周),与对照组和假手术组相比,心肌缺血后适应组LC3-II和Beclin1的蛋白表达水平明显升高(P<0.05),LC3和Beclin1的mRNA表达水平显著升高(P<0.05)。在糖尿病大鼠(6周)和糖尿病胰岛素治疗大鼠(6周),与对照组和假手术组相比,心肌缺血后适应组LC3-II和Beclin1的蛋白表达水平无明显差异(P>0.05),LC3和Beclin1的mRNA表达水平无明显差异(P>0.05)。5.心肌缺血后适应对心肌LAMP-2, cathepsin D蛋白表达水平的影响在正常血糖大鼠,糖尿病大鼠(2周、4周)和糖尿病胰岛素治疗大鼠(2周、4周),与对照组和假手术组相比,心肌缺血后适应组LAMP-2, cathepsin D的蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。在糖尿病大鼠(6周)和糖尿病胰岛素治疗大鼠(6周),与对照组和假手术组相比,心肌缺血后适应组LAMP-2, cathepsin D的蛋白表达水平无明显差异(P>0.05)。6.自噬抑制剂3-MA对心肌梗死面积的影响与心肌缺血后适应组相比,在正常血糖大鼠(58.95±3.25%vs34.43±1.81%,P<0.01),2周糖尿病大鼠(51.28±2.03%vs42.61±2.53%, P<0.01)和2周糖尿病胰岛素治疗大鼠(52.47±2.3%vs39.61±1.57%, P<0.01)和4周糖尿病胰岛素治疗大鼠(55±3.2%vs48.57±2.23%, P<0.01),心肌缺血后适应+3-MA组心肌梗死面积显著升高。与对照组相比,在正常血糖大鼠(60.05±3.75%vs53.41±3.01%, P<0.01),2周糖尿病胰岛素治疗大鼠(53.34±3.3%vs43.61±1.57%, P<0.01),3-MA组心肌梗死面积明显减少。在4周糖尿病大鼠,与对照组相比,缺血后适应+3-MA组心肌梗死面积明显减少(p<0.05)。7.3-MA对心肌LC3, Beclin1表达的影响在正常血糖大鼠,糖尿病大鼠(2周、4周)和糖尿病胰岛素治疗大鼠(2周、4周),与心肌缺血后适应组相比,心肌缺血后适应+3-MA组LC3-II, Beclin1的蛋白和LC3,Beclin1mRNA表达水平被3-MA明显抑制(p<0.05)。8.心肌Bcl-2和Bad表达水平的改变在正常血糖大鼠,糖尿病大鼠(2周)和糖尿病胰岛素治疗大鼠(2周、4周),与对照组和假手术组相比,心肌缺血后适应组Bcl-2的蛋白表达水平显著升高(p<0.05);Bad的蛋白表达水平显著降低(p<0.05)。与心肌缺血后适应组相比,心肌缺血后适应+3-MA组Bcl-2的蛋白表达水平显著减低(p<0.05);Bad蛋白表达水平显著升高(p<0.05)。在糖尿病大鼠(4周、6周)和糖尿病胰岛素治疗大鼠(6周),与对照组和假手术组相比,心肌缺血后适应组Bcl-2的蛋白表达水平显著降低(p<0.05); Bad的蛋白表达水平显著升高(p<0.05)。9.病人LC3, Beclin1mRNA表达水平的改变与对照组相比,血糖正常和糖尿病患者LC3, Beclin1mRNA表达水平显著升高(p<0.05)。结论:在血糖正常,糖尿病大鼠(2周)和糖尿病胰岛素治疗大鼠(2周、4周),活化的自噬在心肌缺血后适应中,对心肌起保护作用;然而,在糖尿病大鼠(4周)活化的自噬参与心肌的损伤过程;在糖尿病大鼠(6周)和糖尿病胰岛素治疗大鼠(6周),心肌缺血后适应对心肌的保护作用缺失与凋亡性细胞死亡的发生有关。血糖正常和糖尿病患者心肌缺血后适应LC3, Beclin1mRNA表达水平都升高,关于病人自噬水平的改变与临床心肌缺血后适应的关系,有待于进一步的研究。