糖尿病小鼠心肌缺血易損性增加的新機(jī)制FoxO1表達(dá)增加及其介導(dǎo)的PPARγ下調(diào).pdf

1、研究背景：
　　糖尿病在我國(guó)發(fā)病率高，并發(fā)癥多，嚴(yán)重威脅國(guó)人的健康和生命安全。研究表明，糖尿病患者死亡終末事件的最主要病因是心血管疾病尤以缺血性心臟病為主，這類(lèi)患者不僅血管管腔狹窄、管壁硬化，而且心肌細(xì)胞受損，缺血缺氧耐受性降低，對(duì)缺血缺氧損傷敏感性增加，從而導(dǎo)致心肌缺血/再灌注損傷后心梗面積增大、細(xì)胞凋亡增加、心功能下降明顯、病情嚴(yán)重、死亡率高?，F(xiàn)已證實(shí)糖尿病患者心肌細(xì)胞所處的高糖、低胰島素及胰島素抵抗等細(xì)胞外環(huán)境是誘發(fā)及加重缺

2、血性心臟病的重要原因。但是迄今為止，我們對(duì)其造成心肌細(xì)胞損傷的分子機(jī)制并未完全清楚。
　　近年研究發(fā)現(xiàn)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ不僅存在于脂肪細(xì)胞，而且在心肌細(xì)胞內(nèi)也有表達(dá)，過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ受體激動(dòng)劑上調(diào)其在心肌中的表達(dá)會(huì)減輕心肌缺血/再灌注損傷，改善損傷后心功能。而FoxO1作為磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B底物，其表達(dá)量及轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)受到體內(nèi)胰島素的高度調(diào)控，F(xiàn)oxO1在糖尿病機(jī)體內(nèi)因胰島素缺乏而表現(xiàn)出高活性狀態(tài)，參與

3、細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)。現(xiàn)有的研究已經(jīng)證實(shí)FoxO1在脂肪細(xì)胞中會(huì)抑制過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ的表達(dá)，抑制脂肪細(xì)胞分化，加重胰島素抵抗。
　　但是，F(xiàn)oxO1是否在糖尿病心肌缺血/再灌注損傷中發(fā)揮作用及其作用是否通過(guò)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ調(diào)控卻不得而知，這有待于我們進(jìn)一步研究。
　　研究目的：
　　1．觀察糖尿病小鼠心肌中FoxO1表達(dá)變化，研究FoxO1在糖尿病小鼠心肌中表達(dá)變化對(duì)缺血/再灌注損傷的影響。
　

4、　2．研究 FoxO1在心肌缺血/再灌注損傷中是否通過(guò)調(diào)控過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ而發(fā)揮其作用的機(jī)制。
　　3．培養(yǎng)乳鼠心肌細(xì)胞，在細(xì)胞水平驗(yàn)證FoxO1變化對(duì)心肌細(xì)胞缺氧/復(fù)氧的影響及其調(diào)控PPARγ的作用機(jī)制發(fā)生在心肌細(xì)胞內(nèi)，從而明確FoxO1在糖尿病心肌細(xì)胞中作用及PPARγ調(diào)控機(jī)制。
　　實(shí)驗(yàn)方法：
　　1．糖尿病小鼠模型制備：DM小鼠給予高糖高脂飲食及一次小劑量STZ(0.1mol/L檸檬酸緩沖液溶解)腹

5、腔注射，注射劑量為100mg/Kg，待模型構(gòu)建完成后，采取各組小鼠尾部血檢測(cè)空腹血糖，以空腹血糖值＞10mmol/L作為造模成功的標(biāo)準(zhǔn)。
　　2．FoxO1SiRNA點(diǎn)注射：DM+FoxO1SiRNA+I/R組小鼠在預(yù)行心肌I/R結(jié)扎點(diǎn)下方，側(cè)面及背后三個(gè)部位行FoxO1SiRNA點(diǎn)注射，注射量為20μg/點(diǎn)，待點(diǎn)注射48h后行心肌I/R手術(shù)。
　　3．制備小鼠心肌I/R模型（缺血30min,再灌注3h、24h）:缺血30m

6、in再灌注3h后，檢測(cè)心肌細(xì)胞凋亡、caspase-3活性、FoxO1和PPARγ表達(dá)量；再灌注24h后檢測(cè)心肌梗死面積和小鼠術(shù)后24h心功能變化
　　4．制備乳鼠心肌細(xì)胞缺氧/復(fù)氧模型（缺氧3h,復(fù)氧6h）:高糖孵育心肌細(xì)胞，轉(zhuǎn)染進(jìn)去 FoxO1SiRNA成功后，復(fù)氧6h后檢測(cè)細(xì)胞凋亡、FoxO1和PPARγ表達(dá)量。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
　　1．與Control+Sham相比，DM小鼠心肌FoxO1表達(dá)增高（P<0.01

7、）；與 I/R組相比，DM+I/R組小鼠心肌缺血再灌注損傷后，心梗面積增加（P<0.05），心肌細(xì)胞凋亡及caspase-3活性增高（P<0.01）.
　　2．與DM+I/R組相比，DM+FoxO1SiRNA+I/R組小鼠心肌FoxO1SiRNA點(diǎn)注射下調(diào)FoxO1表達(dá)后,心梗面積及caspase-3活性減?。≒<0.05），心肌細(xì)胞凋亡減少（P＜0.01），PPARγ表達(dá)增加（P<0.01），術(shù)后24h心功能增加（P<0.05）

8、；與DM+scramble+I/R組相比，DM+FoxO1SiRNA+I/R組小鼠心梗面積及caspase-3活性減?。≒<0.05），心肌細(xì)胞凋亡減少（P＜0.01），PPARγ表達(dá)、術(shù)后24h心功能增加（P<0.05）。
　　3．與HG+FoxO1SiRNA+H/R組相比較，HG+H/R組心肌細(xì)胞 FoxO1表達(dá)增加（P<0.05）、細(xì)胞凋亡增加（P<0.01），PPARγ表達(dá)下降（P<0.05）；HG+scramble+H/

9、R組心肌細(xì)胞FoxO1表達(dá)、細(xì)胞凋亡增加（P<0.05），PPARγ表達(dá)下降（P<0.05）。
　　結(jié)論：
　　1．糖尿病小鼠心肌的FoxO1表達(dá)較正常小鼠明顯增高，其表達(dá)量增高會(huì)引起心肌缺血再灌注損傷加重，而下調(diào)心肌中FoxO1表達(dá)會(huì)減輕缺血再灌注損傷。所以，F(xiàn)oxO1表達(dá)增加是加重糖尿病心肌缺血再灌注損傷的重要因素，F(xiàn)oxO1可能會(huì)成為預(yù)防及治療糖尿病缺血性心臟病的新治療靶點(diǎn)。
　　2．糖尿病小鼠心肌中FoxO1表