外源性硫化氢对2型糖尿病大鼠心肌纤维化及TGF-β1/Smads信号通路的影响

摘要

目的:观察外源性硫化氢(H2S)对2型糖尿病(T2DM)大鼠心肌间质纤维化和TGF-β1/Smads信号通路的影响,探究H2S对2型糖尿病大鼠心肌纤维化的作用及机制。方法:给予47只雄性SD大鼠高糖高脂饮食饲养4周并腹腔注射40 mg/kg链尿佐菌素(STZ)构建T2DM模型。腹腔注射后3 d和5 d采尾静脉血测血糖,血糖≥16.7 mmol/L提示糖尿病大鼠模型构建成功。选取糖尿病大鼠20只,正常大鼠20只,随机分组为:正常对照组(Control组)、硫氢化钠对照组(NaHS组)、糖尿病组(DM组)、糖尿病+硫氢化钠组(DM+NaHS组),每组10只。予以DM+NaHS组和NaHS组大鼠腹腔注射NaHS溶液100μmol/(kg·d),予以Control组和DM组腹腔注射等量生理盐水,持续12周。12周后,留取大鼠血清,检测空腹血糖(FBG);应用超声心动图测量各组大鼠左室舒张末期内径(LVEDD)、左室收缩末期内径(LVESD)、左室短轴缩短率(LVFS)、左心室射血分数(LVEF)和E/A ratio;采用Masson染色法评估心肌间质纤维化程度和使用Image-Pro Plus 6.0软件测定心肌间质胶原容积分数(CVF);应用Western blot检测心肌TGF-β1、Smad7、p-Smad2/3蛋白和Ⅰ型胶原蛋白表达水平。结果:与Control组相比,DM组大鼠FBG明显升高,心脏收缩与舒张功能恶化,心肌间质胶原纤维显著增加,CVF明显增加,TGF-β1、p-Smad2/3和心肌Ⅰ型胶原蛋白表达水平明显上调,Smad7蛋白明显下调(P<0.05);与DM组相比,DM+NaHS组大鼠血糖水平明显降低,心脏收缩与舒张功能改善,心肌间质胶原纤维明显减少,CVF明显减少,心肌组织TGF-β1、p-Smad2/3、心肌Ⅰ型胶原蛋白表达明显下调,Smad7蛋白明显上调(均P<0.05)。结论:外源性H2S对2型糖尿病大鼠心脏具有保护作用,其机制可能是与通过调控TGF-β1/Smads信号通路、改善糖尿病大鼠心肌纤维化有关。