【摘 要】
：
研究背景及目的:糖尿病是一类以血糖升高为特征的代谢性疾病,糖尿病性心肌病是二型糖尿病的重要并发症。在高血糖状态下,心肌细胞会发生一系列的结构及功能改变如细胞焦亡、凋亡、坏死、收缩功能障碍等,从而导致糖尿病性心肌病的发生。近年来的研究表明,CD38在多种心血管疾病以及代谢性疾病中发挥重要作用。糖尿病性心肌病是与代谢密切相关的心血管疾病,而CD38在糖尿病性心肌病中的作用及机制尚未报道。故而,本课题旨
论文部分内容阅读
研究背景及目的:糖尿病是一类以血糖升高为特征的代谢性疾病,糖尿病性心肌病是二型糖尿病的重要并发症。在高血糖状态下,心肌细胞会发生一系列的结构及功能改变如细胞焦亡、凋亡、坏死、收缩功能障碍等,从而导致糖尿病性心肌病的发生。近年来的研究表明,CD38在多种心血管疾病以及代谢性疾病中发挥重要作用。糖尿病性心肌病是与代谢密切相关的心血管疾病,而CD38在糖尿病性心肌病中的作用及机制尚未报道。故而,本课题旨在探索CD38对糖尿病性心肌病的影响及其机制,从为寻找更精准的分子作用靶点提供理论基础及实验依据。实验方法:1.2型糖尿病小鼠模型的制备以及分析:选择6-8周龄的CD38全身性敲除雄性小鼠（CD38 KO）及对照雄性小鼠（CD38flox/flox）分为四组:（1）CD38 fl/fl-ND组:CD38 flox/flox小鼠正常饮食（ND）喂养;（2）CD38 KO-ND组:CD38 KO小鼠正常饮食喂养;（3）CD38flox/flox-HFD组:CD38flox/flox小鼠高脂饮食（HFD）喂养;（4）CD38 KO-HFD组:CD38 KO小鼠高脂饮食喂养。糖尿病模型的制备:高脂饲料喂养12周后,给予一次小剂量链脲佐菌素（STZ,100 mg/kg）,STZ注射5天之后测小鼠空腹3小时血糖,血糖大于等于250 mg/d L被认定为糖尿病小鼠,之后继续高脂喂养8-12周。正常对照组普通饲料喂养12周后注射一次0.1 mol/L的柠檬酸缓冲液,之后继续正常饲料喂养8-12周。每个星期对小鼠进行体重测量并检测小鼠的空腹血糖,分别做葡萄糖耐受实验以及胰岛素耐受实验,并进行心脏功能检测。最后,小鼠处死后取血清及心脏组织,分析敲除CD38基因对糖尿病诱导心脏损伤的影响。2.高糖高脂诱导2型糖尿病心肌病细胞模型的制备及分析:采用H9C2细胞（NC）和干扰CD38的H9C2细胞（CD38Si）,分别对其进行低糖（5.5 m M）以及高糖高脂（33.3 m M葡萄糖+0.5 m M PA）处理36 h。之后,用试剂盒检测乳酸脱氢酶LDH活性;JC-1探针检测细胞膜电位的改变;采用流式细胞仪检测细胞凋亡,从而确定干扰CD38基因在高糖高脂模型下对心肌细胞的影响。3.机制分析:提取心脏组织及心肌细胞的RNA和蛋白通过Q-PCR以及Western Blot实验从细胞凋亡、细胞焦亡及纤维化三个方面探讨敲除CD38基因对糖尿病心肌病的影响,并分析其机制。检测细胞凋亡相关基因Bax、Bcl2的表达;检测细胞焦亡相关基因如NLRP3、caspase-1、GSDMD-N、IL-1β及IL-18等的表达;检测纤维化相关基因a-SMA及collagenⅢ的表达。此外,检测Sirt3及其靶蛋白FOXO3a的表达,从而明确CD38缺失对糖尿病心肌病的保护作用及其机制。实验结果:1.敲除CD38基因明显改善高脂饮食联合小剂量STZ诱导的2型糖尿病心肌病:与对照组小鼠相比,模型组小鼠体重显著上升,且在注射STZ 5天后的空腹血糖（禁食3h）水平显著高于对照组小鼠。而全身性敲除CD38基因可降低小鼠体重及血糖,改善心脏功能及胰岛素抵抗,以及降低血清LDH活性及总胆固醇含量。2.敲除CD38基因显著抑制2型糖尿病心肌组织凋亡、焦亡及纤维化相关基因的表达:与对照组小鼠相比,模型组CD38flox/flox小鼠心脏组织中的CD38表达显著增加,全身性敲除CD38基因可显著降低促细胞凋亡基因Bax表达,增加抗凋亡基因Bcl2的表达,Bax/Bcl2比值显著下降,抑制细胞焦亡相关基因NLRP3、caspase-1、GSDMD-N、IL-1β及IL-18的表达,以及抑制纤维化相关基因α-SMA及Collagen III的蛋白表达,而Sirt3及下游靶基因FOXO3a的蛋白表达显著增加。3.敲减CD38蛋白明显保护高糖高脂诱导的心肌细胞损伤:体外实验结果表明,在高脂高糖的刺激下心肌细胞中LDH的释放明显升高,且线粒体膜电位也显著增高,同时促进细胞凋亡的表达;敲减CD38可显著降低促细胞凋亡基因Bax的表达,增加抗凋亡基因Bcl2的表达,Bax/Bcl2的比值下降。此外,敲减CD38可显著降低焦亡相关基因NLRP3、caspase-1、GSDMD-N、IL-1β及IL-18等的表达,以及显著增加Sirt3及FOXO3a的表达。结论:1.CD38在糖尿病性心肌病小鼠的心脏组织中表达显著上调。2.敲除CD38基因明显改善体内外糖尿病性心肌病模型的心肌细胞损伤以及抑制细胞凋亡、焦亡和纤维化等。3.CD38缺失对糖尿病性心肌病的保护机制可能与其激活Sirt3/FOXO3a信号通路有关。
其他文献
椭圆食粉螨Aleuroglyphus ovatus是全球分布的储粮害螨,也是我国储粮中的优势种之一,不仅会危害粮食、药物以及食用菌等,还会引发哮喘等人类各种疾病,防治储粮害螨迫在眉睫。控温与气调是两项发展成熟、应用广泛的绿色储粮技术。为探究低温在粉螨防控中的作用机制,本论文通过低温暴露实验,准确获取了椭圆食粉螨的半致死温度(LLT50)和99%致死温度(LLT99)以及半致死时间(LLt50)和9
食物是鸟类赖以生存的物质基础,研究鸟类的食性有助于准确理解鸟类与所处生境的关系,对开展鸟类生态学研究和鸟类保护具有指导性意义。近年来随着城市化进程加快,导致了鸟类生存栖息地受到严重威胁。在城市生境中,作为植食性鸟类的主要食物来源,植物群落资源是影响鸟类的行为、栖息地选择和繁殖成功率的关键因素。因此,本研究选取中国城市中具有代表性的鸟类珠颈斑鸠（Spilopelia chinensis）为研究对象,
尼氏真绥螨Euseius nicholsi是植绥螨的重要种类,且是我国本地优势种,可捕食柑橘全爪螨、蓟马等农业害螨和害虫,是一种重要的捕食性天敌。但该螨目前尚未实现低成本扩繁,只能捕食自然猎物、吸食花粉。一些调控因子如蛋白质和糖类在螨体发育繁殖过程中起到重要作用,昆虫从食物中获得足够的营养以维持自身生殖的需要。雷帕霉素靶蛋白（target of rapamycin,TOR）作为营养信号通路的关键基
背景:小胶质细胞是中枢神经系统的免疫吞噬细胞。脚手架蛋白Rapsyn在中枢神经系统内特异性高表达于小胶质细胞,虽然全基因组关联分析（GWAS）提示Rapsyn与阿尔茨海默症（Alzheimer Disease,AD）相关,但是Rapsyn在中枢神经系统的功能并未有其它研究报道。我们前期研究发现Rapsyn与小鼠发育相关,全身敲除Rapsyn影响小胶质细胞发育。本论文通过条件性敲除小胶质细胞内Rap
寒兰（Cymbidium kanran）是在我国南部广泛分布的兰科（Orchidaceae）兰属（Cymbidium）多年生植物,其极高的经济价值和观赏价值逐渐为国人所喜爱。近年来随着人们对兰属植物的关注度增高,越来越多的野生寒兰居群面临着被采挖造成的栖息地丧失,居群数量减小,原生境被破坏等一系列的问题,研究寒兰居群的遗传多样性和遗传结构以及其在空间上的分布对保护野生寒兰资源可提供理论依据。本文利
孤独症（Autism Spectrum Disorder,ASD）是一种神经发育紊乱性疾病,主要表现为社会交流交互障碍、兴趣狭隘以及重复刻板行为。目前孤独症的发病原因和致病机制尚不明确。多个脑区病变与孤独症相关,越来越多证据表明小脑也参与其中。大量孤独症患者存在小脑缺陷,包括小脑体积减小以及浦肯野细胞数量减少和形态异常等。动物模型研究也表明,小脑尤其是浦肯野细胞异常导致孤独症样症状。CHD8是近年
在“一带一路”倡议背景下，中国企业承建的基础设施建设合作项目卡利瓦大坝，在协议签署以来的两年内陆续遭受负面舆论。当地主流媒体作为舆论主阵地，其对中企建坝的议程设置影响了公众舆论。基于甘姆森“诠释包裹”框架理论，对菲律宾四大主流媒体相关报道分析后发现，报道有支持框架、违规框架、环境污染框架、利益冲突框架和霸权主义框架五个主导框架。菲律宾媒体对中国企业建坝的叙事使用想象的“他者”的内容生产策略，采用菲
中华鳖（Pelodiscus sinensis）为我国特有的名贵水产经济动物,既有食用价值,也有药用价值。近年来,人们在生活水平提高的同时,对中华鳖的需求也逐步加大,因此出现大规模集约化人工养殖中华鳖。但人为控温、高密度养殖以及养殖环境的变化,使得病害微生物有机可乘并导致疾病爆发,不仅中华鳖伤亡惨重,还给养殖户带来巨大的经济损失,严重制约中华鳖健康养殖业可持续发展。2020年,江西南丰县再次出现中
三角帆蚌（Hyriopsis cumingii）是我国重要的淡水养殖贝类之一,随着养殖规模的不断扩大,病害的发生也越来越频繁,给我国贝类养殖业造成了重大损失。Notch信号通路广泛存在于多细胞生物,在细胞生长、发育、分化、凋亡、组织重塑及炎症等过程中起重要的调控作用。Notch信号通路最初被认为是细胞命运的多效性调节因子,近期还发现与免疫细胞发育和功能的发挥有关。本研究克隆鉴定了3个Notch配体
哺乳类TARBP2（Trans-Activation-Responsive RNA-Binding Protein 2）最初被鉴定为一种dsRNA结合蛋白,可与人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）TAR RNA结合并促进HIV-1复制,后来又被发现它还可以与PKR直接结合从而抑制PKR的活性。PKR在IFN抗病毒反应和细胞凋亡中发挥重要作用,它的活性对调控细胞抗病毒反应和随后的恢复至关重要。在哺乳动