Epac/Akt信号通路在GLP-1受体激动剂抑制糖尿病大鼠心肌细胞凋亡中的作用

摘要

目的:糖尿病(DM)是由遗传和环境因素共同引起的一组以糖代谢紊乱为主要表现的全身性代谢综合征。近年来研究证实糖尿病心肌病(DCM)是导致糖尿病患者发生心力衰竭的主要原因之一。心肌细胞凋亡是DCM的主要发病机制之一。人工合成的胰高糖素样肽-1(GLP-1)受体激动剂利拉鲁肽(LR)是治疗糖尿病的新型药物，具有心血管保护作用。前期实验发现LR可抑制心肌细胞凋亡，但其具体机制尚不清楚。目前认为LR对心血管的保护作用主要通过GLP-1受体介导来完成。GLP-1受体是G蛋白耦联受体，被激活后可提高细胞内的环磷酸腺苷(cAMP)水平。cAMP的下游信号分子包括蛋白激酶A（PKA）和环磷酸腺苷直接激活交换蛋白(Epac)。既往研究认为cAMP的抗凋亡作用主要是通过PKA信号通路介导的，而近年来Epac信号通路在抗细胞凋亡中的作用逐渐被重视。研究表明，被激活后的Epac1可激活蛋白激酶B(Akt)，而Akt的活化与细胞凋亡的调控有关。因此，本研究旨在探讨GLP-1受体激动剂LR是否通过激活Epac/Akt信号通路，发挥抑制糖尿病大鼠心肌细胞凋亡的保护作用。
　　 方法:在无特定病原体级条件下，单笼饲养清洁级近交系成年雄性Wistar大鼠36只。适应性喂养1周后，从36只Wistar大鼠中随机选取10只为正常对照组（N组），饲以普通饲料，其余26只大鼠饲以高糖高脂饲料。继续喂养8周后，26只饲以高糖高脂饲料的大鼠以尾静脉注射柠檬酸缓冲液稀释的链脲佐菌素诱导2型糖尿病动物模型，N组则给予相同剂量的柠檬酸缓冲液注射。造模成功后的大鼠共22只，随机分为利拉鲁肽干预组（LR组）11只，糖尿病组(DM组)11只。LR组大鼠每日以LR400μg·kg-1皮下注射，N组和DM组大鼠则每日以等量生理盐水皮下注射。再继续喂养12周。实验结束时N组、DM组与LR组大鼠分别存活10只。记录大鼠体重。处死大鼠后留取血标本检测生化指标。留取部分心肌组织置于-80℃冰箱中保存。进行以下实验:采用Western Blotting方法检测Epac1、Akt以及P-Akt(Ser473)蛋白在各组大鼠心肌组织中的表达。以GAPDH为内参照，以目的蛋白条带灰度与GAPDH条带灰度的比值计算蛋白的相对表达量。
　　 结果:N组、DM组和LR组三组大鼠的心肌组织中均有Epac1、Akt、P-Akt(Ser473)蛋白的表达。与N组大鼠相比，DM组大鼠心肌组织中Epac1、P-Akt(Ser473)/Akt的表达降低，差异有统计学意义(P＜0.05);LR组与DM组相比，Epac1、P-Akt(Ser473)/Akt的表达增高，但未恢复至N组水平，差异有统计学意义(P＜0.05)。
　　 结论:(1) DM组大鼠心肌组织Epac1、P-Akt(Ser473)/Akt的表达水平一致较N组显著降低，提示DCM心肌细胞凋亡可能与Epac/Akt信号传导通路的表达下调有关。(2) LR干预后糖尿病大鼠心肌组织Epac1、P-Akt(Ser473)/Akt的表达水平一致较DM组有所增加，提示Epac/Akt信号通路是GLP-1受体激动剂LR抑制心肌细胞凋亡的分子机制之一。

目录

声明

摘要

缩略语／符号说明

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

对象和方法

1 动物饲养、DM模型的建立及取材

1．1 实验动物、仪器和试剂

1．2 DM模型的建立及分组

1．3 取材

2 Western Blotting检测心肌组织Epac1、Akt、P-Akt(Ser473)的表达

2．1 主要仪器和试剂

2．2 方法和步骤

2．3 质量控制、结果判定

3 统计学方法

结果

1 DM动物模型

1．1 实验动物一般情况

1．2 实验动物的成模情况

1．3 各组大鼠基本临床资料的比较

2 Western Blotting检测结果

2．1 实验原理

2．2 大鼠心肌组织Epac1蛋白表达结果

2．3 大鼠心肌组织Akt、P-Akt(Ser473)蛋白表达结果

讨论

1 大鼠DCM模型的建立

2 DCM的研究现状

3 GLP-1与细胞凋亡

3．1 GLP-1及其受体激动剂的简述

3．2 GLP-1及其受体激动剂抑制细胞凋亡的作用

3．3 GLP-1及其受体激动剂抑制心肌细胞凋亡的作用机制

4 Epac在细胞凋亡中的作用

4．1 Epac蛋白的简述

4．2 Epac对心血管系统的影响

4．3 Epac抑制细胞凋亡的作用

5 Akt在细胞凋亡中的作用

5．1 Akt及其信号通路的简述

5．2 Akt活化对细胞凋亡的调节

结论

不足和展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述 糖尿病心肌病的研究进展

致谢