活化的自噬在2周糖尿病大鼠和糖尿病患者心肌缺血后適應(yīng)中作用研究

魏超，李紅霞，韓蓮花，楊向軍

(蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院 心內(nèi)科，江蘇 蘇州 215007)

自噬是一種由溶酶體介導(dǎo)的高度保守分解途徑。在正常生理情況下，自噬能清除心肌細胞中破壞的蛋白質(zhì)及衰老的細胞器，以維持心肌細胞功能穩(wěn)定[1]。流行病學(xué)研究顯示，糖尿病是心血管疾病高危因素之一，糖尿病急性心肌梗死患者死亡率是非糖尿病患者的2～6倍[2]。與直接完全不間斷再灌注相比，對心肌實施缺血后適應(yīng)(ischemic ostconditioning，IPost)，即多次短暫缺血與再灌注，能顯著減輕心肌再灌注損傷，增加心肌對缺血的耐受性[3]。本研究旨在探討自噬在2周糖尿病大鼠和糖尿病患者心肌缺血后適應(yīng)中活性變化及作用。

1 資料與方法

1.1 大鼠指標檢測

實驗試劑、糖尿病大鼠模型建立2周后入選本實驗、大鼠心肌缺血再灌注模型、實驗分組、IPost方案、心肌梗死面積檢測、電鏡觀察自噬小體、Westem blot檢測自噬及凋亡相關(guān)蛋白表達、PCR檢測自噬相關(guān)基因表達方法詳見文獻[4]。

1.2 臨床患者的選擇及有關(guān)指標的檢測

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

數(shù)據(jù)以均值±標準差表示。方差分析用于多組均數(shù)間比較，F(xiàn)isher LSD法用于兩兩比較。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 2周糖尿病(D)和2周糖尿病胰島素治療(D+I)大鼠IPost活化自噬

2.2 2周D和2周D+I大鼠心肌梗死面積

2.4 兩組患者LCⅠ、LCⅡ、Beclin 1、LCⅡ/ LCⅠmRNA 表達比較

3 討 論

自噬是維持真核細胞穩(wěn)態(tài)、保持細胞健康過程中起著關(guān)鍵作用的一類亞細胞降解途徑，在生物體應(yīng)激反應(yīng)、免疫防御、穩(wěn)態(tài)維持、腫瘤抑制、壽命延長等方面自噬都起著至關(guān)重要作用[5]。正常生理狀態(tài)下，心肌細胞持續(xù)低水平自噬是一種對細胞應(yīng)激自我保護機制。胰島素抵抗可誘導(dǎo)自噬發(fā)生。在糖尿病心肌細胞，活化自噬能緩解胰島素抵抗，減少氧化應(yīng)激發(fā)生，改善糖尿病心肌代謝紊亂和缺氧，進而減少心肌纖維化發(fā)生，延緩心臟微血管病變，減緩糖尿病心臟病變發(fā)展[6]。

A.糖尿病大鼠Sham組；B.糖尿病胰島素治療大鼠Sham組；C.糖尿病大鼠Cont組；D.糖尿病胰島素治療大鼠Cont組；E.糖尿病大鼠IPost組；F.糖尿病胰島素治療大鼠IPost組；G.自噬空泡計數(shù)。箭頭：自噬空泡。與Cont組及Sham組比較，aP<0.05

圖1Ipost誘導(dǎo)自噬活化(×8000)

Fig1CardiomyocyteautophagytriggeredbyIpost

與Cont組及Sham組比較，aP<0.05

aP<0.05 compared with Sham group and Cont group

圖2IPost升高自噬相關(guān)蛋白表達

Fig2IPostinducedautophagyrelatedproteinexpression

與Cont組比較，aP<0.05；與IPost組比較，bP<0.05

P<0.05 compared with Cont group； bP<0.05 compared with IPost group

圖3心肌梗死面積

Fig3Infarctsize

與IPost組比較，aP<0.05

aP<0.05 compared with IPost group

與IPost組比較，P<0.05；與Cont組比較，bP<0.05

aP<0.05 compared with IPost group; bP<0.05 compared with Cont group

組 別n時間Beclin 1 mRNALC3-Ⅰ mRNALC3-Ⅱ mRNALC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ mRNA對照組101 h0.583±0.1230.103±0.0760.154±0.0561.495±0.06824 h0.765±0.1340.138±0.0740.154±0.0531.116±0.05448 h1.034±0.3210.154±0.0650.167±0.0761.084±0.05772 h0.879±0.1540.134±0.0650.154±0.0381.149±0.0587 d0.783±0.1180.114±0.0560.145±0.0341.272±0.039IPost組201 h1.657±0.876a0.575±0.112a3.321±1.127a5.775±1.674a24 h1.862±0.926a0.634±0.123a3.541±1.238a5.585±1.658a48 h2.023±1.023a0.765±0.123a4.658±1.128a6.088±1.759a72 h1.8737±0.761b0.754±0.123b3.652±1.156b4.843±1.579b7 d0.872±0.278a0.568±0.098a2.653±0.768a4.512±1.379a

與對照組比較，aP<0.05，bP<0.01

綜上所述，我們研究表明，2周糖尿病大鼠和2周糖尿病胰島素治療大鼠心肌缺血后適應(yīng)誘導(dǎo)自噬活化，活化自噬在其中發(fā)揮心肌保護作用，為心肌缺血后適應(yīng)及適度自噬活化提供依據(jù)。在糖尿病心肌梗死患者，心肌缺血后適應(yīng)升高自噬相關(guān)基因表達，而升高自噬相關(guān)標志物在心肌缺血后適應(yīng)中的作用有待于進一步研究。