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目的:本研究采用STZ（streptozotocin,链脲佐菌素）诱导的糖尿病SD大鼠作为动物实验模型观察VitD（vitamin D,维生素D）对心脏结构和功能的保护作用,左心室心肌组织Pin1（prolyl isomerase1,脯氨酰顺反异构酶1）、Ampkα2（adenosine5’-monophosphate-activated protein kinaseα2,AMP依赖的蛋白激酶α2）、Fundc1（FUN14 domain-containing protein 1,FUN14结构域蛋白1）、Ip3r2（inositol1,4,5-trisphosphate type 2 receptor,1,4,5-三磷酸肌醇2型受体）表达及MAM（mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes,线粒体内质网偶联）形成的影响;细胞实验观察VitD对高糖诱导的NRCMS（neonatal rat cardiomyocytes,乳鼠心肌细胞）凋亡的保护作用及其对Pin1调控的MAM形成、线粒体功能的影响,探讨维生素D在糖尿病心肌病中的可能调控机制。方法:动物实验:SD大鼠腹腔注射STZ构建糖尿病心肌病模型,动物分组:Control组（正常对照）,Control+Cal组（正常对照+骨化三醇1μg/kg/d）,DM组（STZ-SD大鼠）,DM+Cal组（STZ-SD大鼠+骨化三醇1μg/kg/d）,10只/组。空腹血糖检测采用葡萄糖氧化酶法;血清生化指标测定通过全自动生化分析仪;血清ANP（atrial natriuretic peptide,心房利钠肽）、BNP（brain natriuretic peptide,脑利钠肽）及VitD水平的测定采用ELISA（enzyme-linked immunosorbent assay,酶联免疫吸附试验）法;超声心动图观察SD大鼠心脏结构及功能;SR（sirius red,天狼星红）染色观察大鼠心肌胶原沉积;TUNEL（Td T-mediated d UTP nick end labeling,原位末端转移酶标记技术）染色观察大鼠心肌凋亡水平;透射电子显微镜观察大鼠心肌MAM数量;Western blotting法测左心室组织VDR（vitamin D receptor,维生素D受体）、Pin1、Ampkα2、pAmpk、Fundc1、Ip3r2、Bax（Bcl2-Associated X,Bcl2相关X蛋白）及Bcl2（B-cell lymphoma-2,B细胞淋巴瘤-2）蛋白水平。细胞实验:采用差速贴壁法分离培养NRCMS,形态学及细胞免疫荧光进行NRCMS细胞鉴定。以33 m M葡萄糖干预建立高糖心肌细胞损伤模型;CCK8（cell counting kit-8,细胞计数试剂盒8）法测NRCMS细胞活力水平;流式细胞仪检测NRCMS细胞MitoROS（mitochondrial reactive oxygen species,线粒体活性氧）、线粒体钙离子([Ca2+]m)、MMP（mitochondrial membrane potential,线粒体膜电位）水平。激光共聚焦显微镜观察NRCMS细胞MAM形成;Western blotting法测NRCMS细胞VDR胞浆/胞核分布、Pin1、Ampkα2、pAmpk、Fundc1及Ip3r2蛋白水平。通过转染siRNA分别沉默Pin1及VDR表达,观察Pin1、VDR介导Ip3r2水平改变对NRCMS细胞MAM及线粒体功能的影响。通过构建Pin1荧光素酶报告基因质粒以及VDR过表达质粒,将两者共同转染293T细胞,24 h进行细胞的裂解,利用化学发光检测荧光素酶水平,观察VDR是否通过转录水平影响Pin1的表达。结果:动物实验:1)与Control组相比,DM组大鼠空腹血糖、血清TC（total cholesterol,总胆固醇）、LDL-c（low-density lipoprotein cholesterol,低密度脂蛋白胆固醇）及TG（triglyceride,三酰甘油）水平均明显升高（p<0.05）,血清DHVD3（1,25-Dihydroxyvitamin D3,1,25-二羟基维生素D3）水平显著降低（p<0.05）;与DM组相比,DM+Cal组大鼠空腹血糖、血清TC、LDL-c、TG及DHVD3水平均无显著性改变（p>0.05）;各组大鼠血清HDL-c（high-density lipoprotein cholesterol,高密度脂蛋白胆固醇）、钙、磷、ANP、BNP水平均无显著性差别;2)超声心动图显示:与Control组相比,DM组大鼠心脏EF（ejection fraction,射血分数）、FS（fractional shortening,缩短分数）、E/A均明显降低（p<0.05）,EDV（end-diastolic volume,舒张末期容积）、ESV（end-systolic volume,收缩末期容积）、LVEDD（left ventricular end-diastolic diameter,左心室舒张末期内径）、LVESD（left ventricular end-systolic diameter,左心室收缩末期内径）均明显升高（p<0.05）;与DM组相比,DM+Cal组大鼠心脏EF、FS、E/A均显著升高（p<0.05）;3)TUNEL检测显示:与Control组相比,DM组大鼠心肌细胞凋亡明显增加（p<0.05）;与DM组相比,DM+Cal组心肌细胞凋亡明显减少（p<0.05）;4)SR染色显示:Control组及Control+Cal组大鼠心肌纤维间隔仅有少许丝状红染;DM组大鼠心肌纤维间隔见大量网状、片状红染;与DM组相比,DM+Cal组大鼠心肌胶原容积分数明显降低（p<0.05）;5)透射电镜显示:与Control组相比,DM组大鼠心肌细胞MAM显著增多（p<0.05）;与DM组相比,DM+Cal组大鼠心肌细胞MAM明显减少（p<0.05）;6)与Control组相比,DM组大鼠心肌组织Pin1、Fundc1、Ip3r2及Bax蛋白水平均显著增加（p<0.05）,VDR、pAmpk及Bcl2蛋白水平均显著减少（p<0.05）;与DM组相比,DM+Cal组大鼠心肌组织Pin1、Fundc1、Ip3r2及Bax蛋白水平均显著降低（p<0.05）,VDR、pAmpk及Bcl2蛋白水平均增加（p<0.05）。细胞实验:1)与NG（normal glucose,正常糖）组相比,HG（high glucose,高糖）组NRCMS细胞VDR、pAmpk蛋白水平均显著减少（p<0.05）,Pin1、Fundc1、Ip3r2蛋白水平显著增加（p<0.05）;与HG组相比,VitD治疗后高糖下调的NRCMS细胞VDR、pAmpk蛋白水平均显著增加（p<0.05）,Pin1、Fundc1、Ip3r2蛋白水平显著减少（p<0.05）;2)与NG组相比,HG组NRCMS细胞MAM形成、线粒体Ca2+、MitoROS均显著增加,MMP显著下降,细胞凋亡率增高（p<0.05）;与HG组相比,VitD治疗后高糖诱导的NRCMS细胞MAM形成、线粒体Ca2+、MitoROS均显著减少,MMP显著增高,细胞凋亡率降低（p<0.05）;3)通过转染VDR siRNA（small interfering RNA,短片断干扰RNA）下调VDR表达,VitD对HG诱导的MAM形成及线粒体功能异常的抑制作用减弱;转染Pin1 siRNA下调Pin1表达,能够缓解HG诱导的MAM形成及线粒体功能异常;4)通过293T细胞共转染Pin1荧光素酶报告质粒和VDR过表达质粒,荧光素酶分析显示过表达VDR抑制Pin1的转录水平。结论:1)维生素D可调控异常的pAmpk、Fundc1、Ip3r2蛋白表达水平及MAM形成,改善糖尿病大鼠心脏结构及功能;2)激活VDR或抑制Pin1均可通过上调Ampk磷酸化水平减少NRCMS细胞MAM形成,改善心肌线粒体功能;3)维生素D通过VDR受体在转录水平调控Pin1表达,从而影响MAM形成,改善糖尿病心肌病。