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目的:本实验旨在建立高脂高糖饮食(High-fat/high-sucrose diet,HFSD)诱导的代谢综合征(Metabolic syndrome,MS)大鼠模型,了解HFSD对心肌纤维化的影响,并通过腹腔注射外源性硫化氢(Hydrogen sulfide,H2S)供体,观察硫化氢对MS大鼠心肌纤维化的影响及是否通过PI3K-AKT通路上调细胞自噬改善MS大鼠肌纤维化。方法:40只成年健康SD大鼠随机分为正常组(Control),MS模型组(MS),H2S干预组(MS+H2S),H2S对照组(H2S)(n=10)。所有大鼠单只装笼喂养,其中MS组及MS+H2S组予以HFSD造模,Control组及H2S组予以同等量的普通饲料喂养,7个月后,H2S+MS组与H2S组予以NaHS(56mmol/kg/d)腹腔注射,Control组及MS组予以同等剂量生理盐水腹腔注射,实验开始及实验7个月后,分别测大鼠身长、体重、腹围,计算Lee’s指数;测大鼠血压;予以禁食12小时后,空腹尾静脉抽血测血糖、甘油三酯、总胆固醇、胰岛素、血尿酸等指标,计算胰岛素抵抗指数(Homeostasis model assessment insulin resistance,HOMA-IR),予以NaHS干预6周后,M型超声检测大鼠心功能,随后留取大鼠体重(BW)及心脏重量(HW),计算出大鼠心脏重量指数(HW/BW)。Masson染色检测心肌胶原纤维沉积;透射电子显微镜观察自噬小体以及细胞超微结构改变如内质网及心肌排列情况等;RT-qPCR检测Col1α2,Col3α1基因的相对表达;免疫组化检测Collagen Ⅲ的表达情况;Western blotting法检测Beclin-1、Atg3、Atg5、AKT、PI3K、MMP3、MMP1、TIMP2、CSE等蛋白表达水平。结果:1.各种大鼠实验前身长、体重、腹围无明显统计学差异(P>0.05);实验7个月后,与Control组相比,MS组与H2S+MS组身长、体重、腹围、Lee’s指数明显增高(P<0.05),MS组与H2S+MS组之间身长、体重、腹围、Lee’s指数差别无统计学意义(P>0.05);2.与Control组相比,MS组与H2S+MS组血糖、血脂、尿酸、胰岛素水平、HOMA-IR明显增高(P<0.05),MS组与H2S+MS组之间血糖、血脂、尿酸、胰岛素水平、HOMA-IR差别无统计学意义(P>0.05);3.与Control组相比,MS组与H2S+MS组血压明显上升(P<0.05),MS组与H2S+MS组之间血压差别无统计学意义(P>0.05);4.MS组大鼠较Control组左室收缩末期内径和左室舒张末期内径明显增大,EF值、FS值降低,差别有统计学意义(P<0.05),予以H2S干预MS模型6周后,大鼠左室收缩末期内径和左室舒张末期内径较MS组明显减低,EF值、FS值有所回升(P<0.05)。5.与Control组相比,MS组大鼠HW值及HW明显增高增加(P<0.05)。与MS组相比,MS+H2S组大鼠HW值下降(P<0.05),HW/BW在各组间的比较提示差异无统计学意义(P>0.05)。6.Masson结果显示:与Control组相比,MS组蓝染纤维明显粗大,分布不均,沉积增多,心肌细胞减少,且排列无序;表明心肌间质纤维化明显。而与MS组相比,MS+H2S组大鼠蓝染纤维沉积减少,心肌细胞分布均匀,提示心肌纤维化有所改善。7.透射电镜结果显示,与Control组和H2S组相比,MS组大鼠明显可见线粒体及自噬体空泡化,肌纤维排列紊乱,甚至出现溶解缺如,线粒体脊明显模糊;与MS组大鼠相比,MS+H2S组大鼠可见自噬小体,未见明显空泡化,肌纤维排列整齐,未见溶解坏死。8.免疫组化结果显示,与Control组相比,MS组大鼠心肌组织中Collagen Ⅲ表达明显增多;而与MS组相比,MS+H2S组中大鼠心肌组织中Collagen Ⅲ表达显著减少。9.RT-qPCR结果显示,与Control组相比,MS组大鼠心肌组织中Col1α2,Col3α1基因表达明显增多(P<0.05);而与MS组相比,MS+H2S组中大鼠心肌组织中Col1α2,Col3α1基因表达显著减少(P<0.05)。10.Western blotting结果显示与Control组相比,MS组Beclin-1、Atg3、Atg5、TIMP2、CSE表达减弱(P<0.05),MMP3、MMP1、AKT、PI3K表达增强(P<0.05);与MS组相比,MS+H2S组Beclin-1、Atg3、Atg5、TIMP2、CSE表达增强(P<0.05),MMP3、MMP1、AKT、PI3K表达减弱(P<0.05)。结论:MS大鼠存在明显心肌纤维化,其机制可能与细胞自噬下调及PI3K-AKT通路激活有关;H2S可改善MS大鼠心肌纤维化,其机制可能与抑制PI3K-AKT通路促进细胞自噬有关。