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背景糖尿病心肌病变(Diabetic cardiomyopathy, DCM)是糖尿病致死的主要并发症。目前认为DM的发生与发展主要与AGEs生成增多密切相关,AGEs可通过直接或间接通路引起氧化应激,内皮功能障碍,组织损伤与重构等。研究发现AGEs/RAGE信号通路是最为重要的一条信号通路,推测其可能是防治DCM的重要治疗靶点。在心血管组织中表达的profilin-1是关键的肌动蛋白调节蛋白,可直接影响细胞骨架(cytoskeleton)的结构,而研究发现细胞骨架结构的改变可能是心肌肥厚和心肌损伤的一个关键促进因素;Rho/ROCK/profilin-1介导肌动蛋白纤维的聚合,导致细胞骨架结构重构,推测该通路可能在DCM中起作用。目前未见profilin-1与DCM的相关研究。本研究拟建立AGEs诱导的大鼠心肌损伤模型,观察心肌组织形态和功能变化、心肌纤维化、心肌损伤及各种细胞因子的变化以及profilin-1的表达;应用shRNA腺病毒沉默PROFILIN-1基因表达技术,观察干预后对AGEs诱导心肌病变的影响,直接论证profilin-1在AGEs诱导的心肌损伤中的关键作用;探寻糖尿病心肌病变的防治靶点,为开发和研制新药提供理论依据。方法配制AGEs;构建沉默PROFILIN-1基因shRNA腺病毒载体。将SD大鼠随机分组:正常对照组(control组):连续尾静脉注射生理盐水;AGEs组:连续尾静脉注射AGEs (25mg/kg); AGEs+shProfilin-1组:间断心尖注射PFN1shRNA及连续尾静脉注射AGEs(25mg/kg);空病毒组(empty virus control组):间断心尖注射无处理的载体腺病毒。8周后行心电图检查,观察心电图变化,快速测糖法测量空腹血糖;处死大鼠取血清测ICAM-1、ADMA、MDA水平取心肌组织行HE染色观察心肌病变;心肌免疫组化观察profilin-1蛋白表达情况;提取心肌蛋白并通过Western Blot检测profilin-1、Rho、NF-κB蛋白表达情况;提取心肌组织RNA并通过RT-PCR检测profilin-1mRNA、MMP-2mRNA、MMP-9mRNA表达情况。结果(1) PFN1shRNA干扰腺病毒的细胞感染效率验证结果示腺病毒载体构建成功。(2)心电图示AGEs组T波下降幅度与control组明显增大,且有统计学意义,P<0.05。(3)心肌组织HE染色显示(400×):相较于control组,AGEs组心肌细胞排列紊乱,胞质浑浊;胞核增大,核深染,部分心肌细胞出现核边集;心肌间质纤维增多,排列紊乱,细胞间隙充盈,可见炎性细胞浸润。shProfilin-1组同AGEs组比较细胞排列较规律,无明显水肿,胞核清晰,心肌间质无明显增生及炎性细胞浸润。(4)心肌免疫组化(400×)示AGEs组与对照组相比,profilin-1高表达,j3<0.01; shProfilin-1组与AGEs组相比,profilin-1明显下调,P<0.01(5)AGEs组与正常对照组相比,Profilin-1、 Rho,NF-KB表达显著增加;shProfilin-1组与AGEs组相比,Profilin-1、 Rho、NF-κB表达量显著减少,各项差异均有统计学意义,P<0.05(6)AGEs组与正常对照组相比,Profilin-1mRNA、MMP-2mRNA在心肌中的表达显著增加,分别为P<0.01,P<0.05;shProfili-1组与AGEs组相比Profilin-1mRNA、MMP-2mRNA在心肌中的表达显著减少;分别为P<0.01, P<0.05; MMP-9mRNA的表达各组间无统计学差异,P>0.05(7)AGEs组与正常对照组相比,血清ICAM-1、ADMA.MDA的表达显著增加,P<0.05; shProfilin-1组与AGEs组相比血清ICAM-1、ADMA、MDA的表达显著减少,P<0.05。结论(1) Profilin-1介导了AGEs诱导的大鼠心肌损伤及重构;其机制涉及心肌细胞氧化损伤、炎症、内皮功能障碍。(2) Profilin-1介导的心脏病变可能涉及Rho/ROCK信号通路。