五味子乙素调控Nrf2/HO-1/GPX4铁死亡途径减轻糖尿病小鼠心肌损伤的机制研究

摘要

目的:探讨五味子乙素对糖尿病(DM)小鼠心肌损伤的影响及机制。方法:小鼠采用腹腔注射链脲佐菌素(STZ,50 mg/kg)诱导建立DM模型,造模后分为模型组、五味子乙素低剂量(50 mg/kg)组、五味子乙素高剂量(100 mg/kg)组、五味子乙素(100 mg/kg)+ML385(30 mg/kg)组,每组18只;另取18只小鼠为正常对照组。五味子乙素各剂量组小鼠分别给予相应剂量的五味子乙素灌胃,五味子乙素+ML385组小鼠在给予100 mg/kg五味子乙素灌胃的同时腹腔注射ML38530 mg/kg,正常对照组与模型组小鼠灌胃相应体积生理盐水,1次/d,连续给药4 w后,使用超声心动图分析小鼠心功能;检测小鼠FBG、体质量、心脏质量,计算心脏指数,检测小鼠血清LDH、CK-MB、cTnⅠ水平;检测小鼠心肌组织SOD、GSH-Px、MDA、Fe^(2+)水平;二氢乙锭(DHE)荧光法检测心肌组织ROS水平;HE和Masson染色检测心肌组织病理学变化,并计算CVF;TUNEL染色检测心肌细胞凋亡;RT-qPCR和Western Blot检测心肌Nrf2、HO-1、GPX4 mRNA和蛋白表达。结果:与正常对照组比较,模型组小鼠LVEF、LVFS、体质量显著降低,LVEDD、LVESD、FBG、心脏质量、心脏指数、CVF、心肌细胞凋亡率及血清LDH、CK-MB、cTnⅠ水平和心肌组织MDA、ROS、Fe^(2+)水平显著升高,心肌组织SOD、GSH-Px水平和Nrf2、HO-1、GPX4 mRNA及蛋白表达显著降低(P<0.05),心肌组织损伤及胶原纤维沉积明显。与模型组比较,五味子乙素低、高剂量组上述指标均显著改善(P<0.05),心肌组织损伤及胶原纤维沉积明显减轻。Nrf2抑制剂ML385能显著逆转五味子乙素对DM小鼠心肌损伤的保护作用。结论:五味子乙素可抑制铁死亡进而减轻DM小鼠心肌损伤,其作用机制可能与激活Nrf2/HO-1/GPX4信号通路有关。