钠氢交换体1对糖尿病db/db小鼠心脏钙蛋白酶和糖原合成酶激酶-3β的调节作用

摘要

目的探讨钠氢交换体1（NHE1）抑制剂卡立泊来德（CAR）对2型糖尿病db/db小鼠心脏钙蛋白酶（Calpain）和糖原合成酶激酶3β（GSK-3β）蛋白的调节作用。方法选取7周龄雄性C57BL/KS db/db小鼠和野生型（WT）小鼠各16只, 采用随机数字表法分为4组:对照组（WT）、CAR组（WT+CAR）、模型组（db/db）和CAR干预组（db/db+CAR）。10周后行血流动力学检查, 测定空腹血糖（FPG）、甘油三酯（TG）和胆固醇（TC）及胰岛素, 计算胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）;观察心肌病理改变, 测定心肌组织氧化/硝化应激反应;RT-PCR测定心肌组织磷酸烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化酶p22phox和gp91phox亚基、转化生长因子β1（TGF-β1）、基质金属蛋白酶2（MMP-2）和基质金属蛋白酶9（MMP-9）的mRNA水平。Western blotting检测心肌组织中钙蛋白酶1和2（Calpain-1和2）、钙调磷酸酶（CaN）、蛋白激酶B（AKT）和糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）蛋白的表达;并测定心肌Calpain和CaN酶的活性。两两比较采用t检验, 组间比较采用单因素方差分析。结果 （1）与db/db组比较, CAR+db/db组小鼠FPG、TC、TG和HOMA-IR有下降趋势（t=1.213～2.112, P＆0.05）。（2）与WT组比较, db/db组心肌胶原含量、TGF-β1和MMP-2 mRNA水平明显增加, MMP-9 mRNA水平明显下降（t=3.695～4.905, P＆0.05）, 而CAR干预后可逆转上述指标的改变（t=2.491～2.925, P＆0.05）。（3）CAR+db/db组小鼠±dp/dtmax绝对值增大, LVEDP下降（t=2.865～6.404, P＆0.05）, 并且小鼠心肌损伤情况明显改善。（4）与db/db组比较, CAR干预能明显改善db/db小鼠心脏组织中氧化/硝化应激, 两组相比较有统计学差异（t=2.519～4.845, P＆0.05）。（5）与db/db组比较, CAR能降低db/db小鼠心肌Calpain、CaN酶活性和蛋白含量（t=2.634～3.253, P＆0.05）, 还能上调p-AKT和p-GSK-3β蛋白表达（t=2.827, 4.090, P＆0.05）。结论 CAR能改善db/db小鼠心脏损伤, 其机制可能与CAR改善高糖高脂和胰岛素抵抗, 抗氧化应激能力及调节Calpain和AKT/GSK-3β蛋白有关。