研究背景:随着全球糖尿病患者人数的不断增加,糖尿病心肌病（DCM）已成为糖尿病患者患心血管疾病风险主要原因之一。DCM是一种与代谢改变有关,主要以左室心肌收缩、舒张功能障碍为特征的疾病,如治疗不当,会导致心律失常、心源性休克、心力衰竭,严重者甚至发生猝死。DCM的病理生理机制目前尚未得到充分阐明,近期研究发现,线粒体钙稳态失衡导致的线粒体功能紊乱是DCM发生的重要病理机制之一。线粒体钙离子单向转运体（MCU）作为钙离子转运的重要通道,是否参与了DCM的发生及发展,目前国内外极少有报道。我们前期预实验发现,在糖尿病小鼠的心肌细胞中MCU的表达减少。在细胞水平MCU表达的改变是否影响线粒体功能,进而参与DCM的发生目前尚无研究证实。因此,本研究旨在观察MCU在高糖诱导条件下的表达异常对线粒体钙摄取的影响,进而探讨高糖诱导培养心肌细胞凋亡的发生机制,为DCM的发病及临床治疗提供新靶点。研究目的:1.观察高糖培养对H9C2心肌细胞中MCU表达的影响。2.探讨MCU的表达改变对线粒体功能的影响进而对H9C2心肌细胞凋亡的影响及发生机制。研究方法:1.体外培养H9C2心肌细胞,分别给予高糖（HG组,葡萄糖浓度为33mmol/L）及正常糖（NG组,葡萄糖浓度为5.5 mmol/L+27.5 mmol/L甘露醇）培养72h,通过荧光定量PCR及Western Blot对心肌细胞MCU进行检测,Western Blot法检测心肌凋亡相关蛋白cleaved caspase3、cleaved caspase9、Bcl-2表达,利用线粒体钙染料Rhod-2对心肌细胞线粒体钙摄取能力进行检测,JC-1试剂盒检测线粒体膜电位的改变,利用ATP检测试剂盒检测线粒体ATP含量,利用NADP⁺/NADPH检测试剂盒及GSH/GSSG检测试剂盒检测心肌细胞抗氧化能力,利用Mito-SOX^TMM Red染色试剂检测心肌细胞ROS的改变,利用流式细胞术、TUNEL试剂盒检测心肌细胞的凋亡情况。2.体外培养H9C2心肌细胞,给予正常糖培养72h,利用siRNA干涉下调MCU的表达后,分为正常组（NG组,葡萄糖浓度为5.5 mmol/L）、MCU siRNA空白对照组（NG+NC siRNA组）、下调MCU表达的实验组（NG+MCU siRNA组）,分别通过荧光定量PCR及Western Blot法对心肌细胞MCU进行检测,Western Blot法检测心肌凋亡相关蛋白cleaved caspase3、cleaved caspase9、Bcl-2表达,利用线粒体钙染料Rhod-2对心肌细胞线粒体钙摄取能力进行检测,JC-1试剂盒检测线粒体膜电位的改变,利用ATP检测试剂盒检测线粒体ATP含量,利用NADP⁺/NADPH检测试剂盒及GSH/GSSG检测试剂盒检测心肌细胞抗氧化能力,利用Mito-SOX^TMM Red染色试剂检测心肌细胞ROS的改变,利用流式细胞术、TUNEL试剂盒检测心肌细胞的凋亡情况。研究结果:1.与正常组（NG）相比,高糖组（HG）的H9C2心肌细胞中MCU表达明显降低（P<0.001）;线粒体Ca²⁺摄取量减少（P<0.001）;膜电位水平低（P<0.0001）、ATP生成减少（P<0.001）;NADP⁺/NADPH的比值增高（P<0.01）、GSH/GSSG比值降低（P<0.05）;ROS生成增多（P<0.001）;细胞凋亡增加（P<0.01）。2.与正常组（NG）相比,下调MCU表达的实验组（NG+MCU siRNA）H9C2心肌细胞中MCU表达降低（P<0.001）;线粒体Ca²⁺摄取量少（P<0.001）;膜电位水平低（P<0.0001）、ATP生成减少（P<0.0001）;NADP⁺/NADPH的比值增高（P<0.01）、GSH/GSSG比值降低（P<0.05）、ROS生成增多（P<0.0001）;细胞凋亡增多（P<0.01）。3.与对照组（NG+NC siRNA）相比,下调MCU表达的实验组（NG+MCU siRNA）H9C2心肌细胞中MCU表达降低（P<0.001）;线粒体Ca²⁺摄取量少（P<0.0001）;膜电位水平低（P<0.001）、ATP生成减少（P<0.0001）;NADP⁺/NADPH的比值增高（P<0.01）、GSH/GSSG比值降低（P<0.05）、ROS生成增多（P<0.0001）;细胞凋亡增多（P<0.01）。4.对照组（NG+NC siRNA）与正常组（NG）相比,线粒体Ca²⁺摄取、膜电位水平、ATP生成、NADP⁺/NADPH的比值、GSH/GSSG比值、ROS生成及细胞凋亡均无差异（P>0.05）。研究结论:1.在高糖环境中,H9C2心肌细胞的MCU表达下降,线粒体钙摄取减少。2.MCU的表达下降引起线粒体功能障碍、ROS生成增多,氧化应激增强。3.MCU的表达下调引起心肌细胞凋亡增加。