RXRα通过LKB1/P70S6K信号通路调控STZ诱导糖尿病大鼠心肌重塑及高糖环境下心肌成纤维细胞胶原合成

摘要

目的：通过动物实验观察RXRα激动剂蓓萨罗丁(Bex)对链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠心肌重塑及左心室功能的影响；细胞实验观察RXRα激动剂9-cis-RA对高糖环境下大鼠心肌成纤维细胞LKB1/P70S6K信号通路及心肌胶原合成的作用，探讨RXRα受体改善糖尿病心肌病以及心肌纤维化可能调控机制。
　　方法：1.动物实验SD大鼠腹腔注射STZ（60mg/kg）建立糖尿病动物模型（每毫升柠檬酸缓冲液含STZ12毫克，腹腔注射0.5ml/100g）；32只SD大鼠分为四组，每组8只：空白对照组（Ctr）（腹腔注射柠檬酸缓冲液0.5ml/100g）；糖尿病组（DM）（腹腔注射每毫升含12mg STZ柠檬酸缓冲液0.5ml/100g）；DM+Bex10（Bex10mg/kg/d）组；DM+Bex20（Bex20mg/kg/d）组，连续给药12周，每4周测血糖、体质量。葡萄糖氧化酶法测空腹血糖水平；心脏超声测心脏结构与功能；称重法测全心及左心室质量，全心或左心室质量/胫骨长度分别表示全心及左心室质量指数；天狼星红染色观察大鼠心肌组织的胶原分布及含量；醋酸匀相法裂解心肌组织胶原；ELISA法测心肌裂解液胶原Ⅰ、Ⅲ水平；WB法测心肌组织RXRα、LKB1/P-LKB1及P70S6K/P-P70S6K水平。2.细胞实验心肌组织块干涸贴壁法培养大鼠心肌成纤维细胞；免疫荧光法鉴定心肌成纤维细胞；ELISA法测细胞上清液胶原Ⅰ、Ⅲ水平；WB测心肌成纤维细胞RXRα、LKB1/P-LKB1及P70S6K/P-P70S6K水平；通过转导特异性RXRa SiRNA观察RXRα介导LKB1/P70S6K通路对心肌成纤维细胞胶原Ⅰ、Ⅲ合成的作用。
　　结果：动物实验1）与Ctr组相比，DM组空腹血糖水平显著升高（P＜0.01）；与DM组相比，DM+Bex20组大鼠空腹血糖水平显著降低（P＜0.01）；2）超声心动图结果显示：与Ctr组相比，DM组IVSd、LVPWd、LVEDd、LVEDs、EDV、ESV、EF均降低（P＜0.01）;与DM组相比，DM+Bex20组IVSd、LVPWd、LVEDd、LVEDs、EDV、ESV、EF均显著增高（P＜0.05）；3）糖尿病组大鼠体质量、左心室质量、左心质量指数均降低；Bex可抑制糖尿病大鼠体质量及左心质量指数下降；4）糖尿病大鼠心肌ColⅠ、ColⅢ水平增加，Bex可抑制DM大鼠心肌胶原水平增加。5）WB结果显示：DM组P-LKB1显著降低，P-P70S6K显著增高；Bex可抑制糖尿病大鼠P-LKB1降低及P-P70S6K升高。细胞实验高糖(葡萄糖25mM)条件下可降低心肌成纤维细胞P-LKB1，增加P-P70S6K水平，而9-cis-RA可抑制高糖条件下成纤维细胞P-LKB1降低及P-P70S6K升高；高糖(25mM)条件下心肌成纤维细胞ColⅠ、ColⅢ的合成显著增加（P＜0.01）；9-cis-RA（10-7M）能抑制成纤维细胞ColⅠ、ColⅢ的合成；RXRα特异性SiRNA降低RXRα基因表达，削弱9-cis-RA在高糖条件下抗心肌成纤维细胞胶原Ⅰ、Ⅲ合成作用；同时也减弱9-cis-RA在高糖环条件下的促心肌成纤维细胞P-LKB1水平，抑制P-P70S6K作用。
　　结论：（1）RXRα激动剂Bex可抑制糖尿病大鼠心室重构和心肌纤维化，逆转左室重构，改善心功能；（2）RXRα激动剂Bex可改善糖尿病大鼠LKB1/p70S6K信号通路失衡；（3）RXRα激动剂9-cis-RA增加LKB1/P70S6K信号通路活性，抑制高糖条件下心肌成纤维细胞ColⅠ、ColⅢ合成作用；（4）RXRα可能通过调控LKB1/P70S6K信号通路降低高糖条件下心肌成纤维细胞胶原合成，抑制糖尿病心肌纤维化。

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