聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1在糖尿病心肌病中的作用及機制研究.pdf

1、背景:糖尿病是一種慢性，漸進性的代謝性疾病，其主要特征是胰島素缺乏和/或抵抗，導(dǎo)致血漿葡萄糖水平的升高,并且確實是21世紀(jì)人類健康的一大威脅，由于發(fā)病率的上升，其狀況令人擔(dān)憂，在過去二十年里，吸引了相當(dāng)多的關(guān)注。糖尿病心肌?。―CM）是糖尿病患者心功能不全且沒有冠狀動脈硬化和高血壓因素的影響，它也是人類健康的一大威脅，也是亟待解決的臨床問題。
　　根據(jù)本課題組之前的研究結(jié)果，高血糖能夠誘導(dǎo)大鼠心肌細(xì)胞凋亡，因此本實驗使用葡萄糖刺激

2、大鼠心肌細(xì)胞，構(gòu)建高血糖細(xì)胞模型，高糖刺激是否引起細(xì)胞氧化應(yīng)激和DNA損傷，并且影響PARP-1表達和活性。PARP-1在高糖導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)和凋亡信號通路中扮演著什么樣的作用。PARP-1在氧化應(yīng)激和DNA損傷中扮演者重要的角色。本實驗對PARP-1進行干預(yù)，以期闡明PARP-1在糖尿病心肌病中的潛在作用機制以及找到治療糖尿病心肌病的可行的治療方法。
　　目的:構(gòu)建小鼠糖尿病心肌病疾病模型，研究PARP-1在糖尿病心肌病中的潛在作

3、用機制，同時構(gòu)建心肌細(xì)胞高血糖模型，進一步研究PARP-1在心肌細(xì)胞凋亡中的具體調(diào)控機制。
　　方法:小鼠糖尿病心肌病建模，20只10周齡雄性C57BL/6野生型小鼠和20只10周齡雄性 PARP-1基因敲除小鼠（美國杰克森實驗室），模型組小鼠給予腹腔注射鏈脲佐菌素（STZ），劑量為50mg/kg，對照組小鼠腹腔注射等體積的檸檬酸鹽緩沖液，連續(xù)注射5天。從小鼠尾靜取少量血液，使用羅氏血糖儀檢測小鼠血糖變化，如果小鼠隨機血糖濃度>1

4、6.7 mmol/l，則認(rèn)為小鼠糖尿病模型建模成功。老鼠被飼養(yǎng)在無病原微生物的動物房并且確保有足夠的食物和水。用瓊脂糖凝膠PCR鑒定PARP-1敲基因小鼠的基因型。老鼠取材前進行超聲心動圖檢測，心臟直徑和功能用加拿大小動物成像儀檢測。檢測左心室射血分?jǐn)?shù)，縮短分?jǐn)?shù)，E/A峰（二尖瓣血流速度），左心室舒張末期內(nèi)徑。所有的測量必須在統(tǒng)一觀測條件下的5個心動周期。尾靜脈測量小鼠心率，收縮壓和舒張壓。之后收集老鼠心肌標(biāo)本，用Western Bol

5、t and RT-PCR檢測基因和蛋白表達情況，HE染色和免疫組化觀察心臟形態(tài)學(xué)變化。培養(yǎng)細(xì)胞并造高血糖心肌細(xì)胞模型，PARP-1干預(yù)之后用Western Blot and Real time-PCR檢測心肌細(xì)胞相關(guān)炎癥因子和凋亡因子變化，闡明PARP-1在糖尿病心肌病中的潛在作用機制。
　　結(jié)果:
　?。?）高糖通過誘導(dǎo)DNA損傷增加了PARP-1的活性和表達。
　　（2）PARP-1抑制劑在體外實驗中減輕了高糖引起

6、的炎癥因子上調(diào)。
　?。?）PARP-1抑制劑減輕了高糖誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。
　?。?）PARP-1抑制劑在體外實驗中增加了IGF-1R/Akt的磷酸化水平。
　　（5）PARP-1缺失恢復(fù)了糖尿病小鼠的心功能并且減輕了高糖血癥引起的心肌重塑。
　?。?）高糖血癥增加了硝基酪氨酸的水平并且增加了PARP-1的活性和表達。
　　結(jié)論:
　　1、在體外，高糖刺激增加了氧化應(yīng)激并且增加了高糖誘導(dǎo)的 DNA損傷引

7、起的PARP-1的活性和表達。PARP-1干擾顯著地減少了高糖引起的炎癥因子表達，包括TNF-α, IL-1β，IL-6， ICAM-1和 iNOS。同時 PARP-1干擾通過下調(diào)乳溝半胱天冬酶和激活I(lǐng)GF-1R/Akt信號通路減輕了心肌細(xì)胞凋亡。
　　2、在體內(nèi)，高糖血癥增加了硝基酪氨酸的表達和 PARP-1的活性和表達。與正常小鼠相比，PARP-1缺失顯著地減少了高糖血癥引起的細(xì)胞凋亡和炎癥反應(yīng)，并改善了心肌的組織學(xué)異常和心功