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实验背景:糖尿病(diabetes mellitus,DM)是一种以高血糖为主要表现的慢性代谢性疾病。2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是主要的糖尿病类型,T2DM患者并常伴有血脂异常。糖尿病性心肌病是T2DM患者在没有心脏基础疾病的情况下出现的心功能障碍,是糖尿病主要的并发症,也是糖尿病患者死亡的主要原因。目前缺乏针对糖尿病性心肌病的治疗药物和手段,有必要深入挖掘其病理机制,寻求新的治疗靶点与干预措施。CR6结合因子1(CR6-interacting factor 1,CRIF1)是一种多功能蛋白,能够影响线粒体氧化呼吸功能。在敲除小鼠心脏中的CRIF1,细胞线粒体结构受损,氧耗量和ATP生成降低,导致进行性的心肌肥大和心功能障碍,表明CRIF1对心脏功能的维持有着十分紧密的联系。关于CRFI1能否在高糖高脂性心肌损伤中发挥作用暂无报道。机体内产生的活性氧(reactive oxygen species,ROS)和抗氧化系统功能之间不平衡可导致氧化应激,这是导致T2DM心肌损伤的重要机制之一。CRIF1的缺失可引起线粒体功能障碍,ROS生成增多,氧化应激增强。CRIF1是否能调控高糖高脂性心肌损伤中氧化应激水平仍属未知。达格列净是一种新型SGLT2i类降糖药物,不仅可以有效控制血糖,还具有十分明显的心血管保护效应,已被广泛推荐和使用。达格列净能够在人冠状动脉内皮细胞和肝脏内抑制ROS的生成。否通过调节CRIF1的表达,改善线粒体功能,抑制氧化应激,减轻高糖高脂性心肌损伤尚不明确。研究目的:1.研究CRIF1在高糖高脂性心肌损伤中的作用;2.探明抑制氧化应激是否是CRIF1发挥心肌保护作用的内在机制;3.明确CRIF1对氧化应激的调节是否介导了达格列净对心肌的保护作用。研究方法:1.利用链脲佐菌素腹腔注射联合高脂饮食构建T2DM合并高血脂症小鼠模型。利用葡萄糖耐量实验和胰岛素耐量实验检测糖耐量和胰岛素敏感性;测量血脂、体重、血糖等指标;检测心肌纤维化程度;心脏超声检测心功能;运用qRT-PCR和Western blotting检测心肌组织中CRIF1 mRNA及蛋白的表达。2.利用高糖高脂诱导小鼠心肌细胞损伤建立高糖高脂性心肌损伤细胞模型。qRTPCR、western blotting及免疫荧光检测细胞中CRIF1的mRNA和蛋白表达水平;si RNA敲低细胞内CRIF1的表达;在高糖高脂的基础上用达格列净干预心肌细胞;流式细胞术检测心肌细胞凋亡率;透射电镜检测观察线粒体形态;线粒体ATP检测试剂盒检测心肌细胞ATP含量;ELISA试剂盒检测细胞ROS含量。研究结果:1.T2DM组小鼠出现糖耐量异常和胰岛素敏感性下降,血糖、血脂、体重等指标异常,心肌纤维化,心脏功能障碍,链脲佐菌素腹腔注射联合高脂饮食的方式成功构建了T2DM合并高血脂症小鼠模型。高糖高脂干预心肌细胞,细胞凋亡增加,高糖高脂性心肌损伤细胞模型构建成功。2.在心肌组织和心肌细胞中发现高糖高脂可抑制CRIF1的表达。为了探明CRIF1在高糖高脂心肌损伤中的作用,我们利用si RNA敲低心肌细胞CRIF1的表达,加重了高糖高脂对线粒体的形态破坏,进一步降低ATP含量,增加ROS生成,最终导致细胞凋亡增加。在相同条件下使用抗氧化剂NAC干预可部分减轻CRIF1敲低导致的心肌细胞损伤。3.高糖高脂的基础上给予达格列净干预可改善心肌细胞线粒体形态异常,增加ATP含量,降低ROS水平,降低细胞凋亡率。达格列净可增加高糖高脂条件下心肌细胞内CRIF1的表达,下调CRIF1可部分逆转达格列净对心肌细胞的保护作用。研究结论:1.T2DM抑制了心肌细胞CRIF1的表达,CRIF1通过减轻线粒体损伤,抑制氧化应激,发挥心肌保护作用;2.氧化应激是介导CRIFl缺失加重高脂高糖性心肌损伤的重要内在机制;3.达格列净能够增加心肌细胞CRIFl的表达,CRIF1是达格列净发挥心肌保护作用的关键分子。