TGF-β1/Smad及其相关miRNA在运动干预糖尿病心肌纤维化形成中的调节作用

摘要

目的:
　　探讨2型糖尿病心肌纤维化的发生发展及有氧运动的干预作用;TGF-β1/Smad及其相关miRNA在运动干预糖尿病心肌纤维化形成中的调节作用。
　　方法:
　　在35只4周龄SD大鼠中随机取出10只为对照组（NC组，n=10），剩余大鼠通过高脂饲料喂养基础上结合腹腔注射STZ复制2型糖尿病大鼠模型20只。建模成功后随机分为糖尿病运动组(DME，n=10)和糖尿病对照组（DMC组，n=10）。运动组每天进行60min的无负重游泳训练。8周后，检测各组大鼠心肌组织中TGF-β1含量、Smad2、Smad3、Smad7、Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维mRNA的表达和miR-133a、miR-21、miR-29b表达，检测血清中FBG、INS含量。
　　结果:
　　(1)在T2DM大鼠建模成功8周末，与NC组相比，DMC组FBG含量、HOMA-IR显著升高(P＜0.05)的同时，INS含量有所升高，但无显著性差异;与DMC组相比，DME组FBG含量显著降低（P＜0.05）， INS含量有升高和HOMA-IR有降低趋势，但无显著性差异;与NC组相比，DME组FBG与INS含量均有所升高，均无显著性差异，HOMA-IR显著升高（P＜0.05）。
　　(2)在T2DM大鼠建模成功8周末，与NC组相比，DMC组心肌中TGF-β1含量、Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维mRNA表达量均显著性升高(P＜0.05);与DMC组相比，DME组心肌中TGF-β1含量、Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维mRNA表达量均显著性降低（P＜0.05）;与NC组相比，DME组心肌中TGF-β1含量、Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维mRNA表达量均有所降低，但均无显著性差异。
　　(3)与NC组相比，DMC组心肌中Smad2 mRNA表达量显著升高（P＜0.05），Smad3mRNA表达量极显著升高(P＜0.01)的同时，Smad7 mRNA表达量有所降低，但无显著性差异;与DMC组相比，DME组大鼠心肌中Smad2 mRNA表达量显著降低（P＜0.05），Smad3mRNA表达量极显著降低（P＜0.01）的同时，Smad7 mRNA表达量极显著升高(P＜0.01);与NC组相比，DME组心肌中Smad2、Smad3 mRNA表达量均有所上升，均无显著性差异，Smad7 mRNA表达量极显著升高(P＜0.01)。
　　(4)与NC组相比，DMC组大鼠心肌中miR-133a、miR-29b表达量均显著性降低(P＜0.05)的同时，miR-21表达量显著升高（P＜0.05）;与DMC组相比，DME组大鼠心肌中miR-133a、miR-29b表达量均极显著升高（P＜0.01）的同时，miR-21表达量有所降低，但无显著性差异;与NC组相比，DME组大鼠心肌组织miR-133a、miR-29b表达量均极显著升高(P＜0.01)，miR-21表达量有所升高，无显著性差异。
　　结论:
　　(1)本研究所复制的2型糖尿病大鼠模型是成功的;随着病情的发展，T2DM大鼠心肌组织中出现了一定程度的纤维化，而8周的有氧运动可以有效预防大鼠心肌纤维化的发生和发展。
　　(2)随着T2DM的发展，一方面miR-133a表达受到抑制，从而激活TGF-β1/Smad2、3信号通路，抑制了miR-29b的表达，促进胶原蛋白的生成。另一方面，糖尿病引起TGF-β1的过量表达，促进miR-21的生成，抑制Smad7的表达，从而削弱Smad7对TGF-β1/Smad信号通路的抑制作用，对胶原蛋白的合成抑制性降低，促进了心肌纤维化的进程。
　　(3)8周的有氧运动，一方面可以促进miR-133a表达，从而抑制TGF-β1/Smad信号通路，提高miR-29的表达，有效减少胶原蛋白的合成，预防大鼠心肌纤维纤维化的发生和发展。另一方面，8周的有氧运动通过抑制TGF-β1的表达，降低miR-21表达量，从而促进Smad7的表达，进一步抑制TGF-β1/Smad信号通路，有效减少胶原蛋白的合成，预防心肌纤维化的发生发展。

目录

摘要

中英文缩写对照表

第一部分 文献综述

1 2型糖尿病概述

2 2型糖尿病心肌纤维化概述

2．1 2型糖尿病心肌纤维化的发病机制

2．2 运动与糖尿病心肌纤维化

第二部分 实验研究

引言

1 材料与方法

1．1 研究对象

1．2 2型糖尿病大鼠模型的复制

1．3 实验分组与实验方案

1．4 实验取材和样本处理

1．5 主要实验仪器和设备

1．6 主要试剂和药品

1．7 指标测定

1．8 统计学分析

2 实验结果

2．1 实验大鼠FBG、INS含量的变化

2．2 实验大鼠胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)

2．3 各组大鼠心肌组织TGF-β1的含量变化

2．4 各组大鼠心肌组织Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维mRNA表达的变化

2．5 各组大鼠心肌组织Smad2、Smad3mRNA的表达变化

2．6 各组大鼠心肌组织Smad7mRNA的表达变化

2．7 各组大鼠心肌组织miR-133a的表达变化

2．8 各组大鼠心肌组织miR-21的表达变化

2．9 各组大鼠心肌组织miR-29b的表达变化

3 讨论与分析

3．1 2型糖尿病大鼠模型的复制及其有氧运动的干预作用

3．2 2型糖尿病心肌纤维化的形成及其有氧运动的干预作用

3．3 TGF-β1／Smads信号通路在糖尿病心肌纤维化的形成及其有氧运动干预过程中作用

3．4 microRNA对TGF-β／Smad信号通路的调节

4 结论

参考文献

致谢

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