活化的自噬在2周糖尿病大鼠和糖尿病患者心肌缺血后适应中作用研究

魏超，李红霞，韩莲花，杨向军

(苏州大学附属第一医院 心内科，江苏 苏州 215007)

自噬是一种由溶酶体介导的高度保守分解途径。在正常生理情况下，自噬能清除心肌细胞中破坏的蛋白质及衰老的细胞器，以维持心肌细胞功能稳定[1]。流行病学研究显示，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]。与直接完全不间断再灌注相比，对心肌实施缺血后适应(ischemic ostconditioning，IPost)，即多次短暂缺血与再灌注，能显著减轻心肌再灌注损伤，增加心肌对缺血的耐受性[3]。本研究旨在探讨自噬在2周糖尿病大鼠和糖尿病患者心肌缺血后适应中活性变化及作用。

1 资料与方法

1.1 大鼠指标检测

实验试剂、糖尿病大鼠模型建立2周后入选本实验、大鼠心肌缺血再灌注模型、实验分组、IPost方案、心肌梗死面积检测、电镜观察自噬小体、Westem blot检测自噬及凋亡相关蛋白表达、PCR检测自噬相关基因表达方法详见文献[4]。

1.2 临床患者的选择及有关指标的检测

1.3 统计学处理

数据以均值±标准差表示。方差分析用于多组均数间比较，Fisher LSD法用于两两比较。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 2周糖尿病(D)和2周糖尿病胰岛素治疗(D+I)大鼠IPost活化自噬

2.2 2周D和2周D+I大鼠心肌梗死面积

2.4 两组患者LCⅠ、LCⅡ、Beclin 1、LCⅡ/ LCⅠmRNA 表达比较

3 讨 论

自噬是维持真核细胞稳态、保持细胞健康过程中起着关键作用的一类亚细胞降解途径，在生物体应激反应、免疫防御、稳态维持、肿瘤抑制、寿命延长等方面自噬都起着至关重要作用[5]。正常生理状态下，心肌细胞持续低水平自噬是一种对细胞应激自我保护机制。胰岛素抵抗可诱导自噬发生。在糖尿病心肌细胞，活化自噬能缓解胰岛素抵抗，减少氧化应激发生，改善糖尿病心肌代谢紊乱和缺氧，进而减少心肌纤维化发生，延缓心脏微血管病变，减缓糖尿病心脏病变发展[6]。

A.糖尿病大鼠Sham组；B.糖尿病胰岛素治疗大鼠Sham组；C.糖尿病大鼠Cont组；D.糖尿病胰岛素治疗大鼠Cont组；E.糖尿病大鼠IPost组；F.糖尿病胰岛素治疗大鼠IPost组；G.自噬空泡计数。箭头：自噬空泡。与Cont组及Sham组比较，aP<0.05

图1Ipost诱导自噬活化(×8000)

Fig1CardiomyocyteautophagytriggeredbyIpost

与Cont组及Sham组比较，aP<0.05

aP<0.05 compared with Sham group and Cont group

图2IPost升高自噬相关蛋白表达

Fig2IPostinducedautophagyrelatedproteinexpression

与Cont组比较，aP<0.05；与IPost组比较，bP<0.05

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

图3心肌梗死面积

Fig3Infarctsize

与IPost组比较，aP<0.05

aP<0.05 compared with IPost group

与IPost组比较，P<0.05；与Cont组比较，bP<0.05

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

组 别n时间Beclin 1 mRNALC3-Ⅰ mRNALC3-Ⅱ mRNALC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ mRNA对照组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组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

与对照组比较，aP<0.05，bP<0.01

综上所述，我们研究表明，2周糖尿病大鼠和2周糖尿病胰岛素治疗大鼠心肌缺血后适应诱导自噬活化，活化自噬在其中发挥心肌保护作用，为心肌缺血后适应及适度自噬活化提供依据。在糖尿病心肌梗死患者，心肌缺血后适应升高自噬相关基因表达，而升高自噬相关标志物在心肌缺血后适应中的作用有待于进一步研究。