JNK1信号分子参与调控糖尿病大鼠心肌细胞肥大和纤维化

目的:探讨c-jun N端蛋白激酶1(JNK1)信号分子在糖尿病(DM)大鼠心肌细胞肥大和纤维化过程中的作用。方法:使用60mg/kg链脲佐菌造模后,将造模成功的48只大鼠分为3组,依次为糖尿病模型组(A组,n=16),腹腔注射生理盐水20μg/(kg·d);AngⅡ给药组(B组,n=16),将血管紧张素Ⅱ+0.9%生理盐水的ALZET微渗透泵植入皮下,以剂量700 ng/kg·d血管紧张素Ⅱ连续给药6周;SP600125给药组(C组,n=16),一次性尾静脉注射15 mg/kg SP600125。另外,选取20只大鼠为正常对照组(D组),给予等量溶媒。连续喂养两个月后检测相关指标。每周检测大鼠的空腹血糖水平,并称重,之后处死大鼠,称量心脏重量,计算心体比值和左室指数,同时应用免疫组化法检测心肌组织中Vimentin、collagenⅠ和α-actin的表达情况,另外,应用RT-PCR检测心肌组织中PI3Km RNA和Akt-1m RNA的表达情况。结果:D组大鼠状态良好,无死亡现象;A组和B组大鼠状态不佳,C组大鼠状态较好,三组大鼠均有死亡现象;A组、B组和C组大鼠的体重、心重明显低于D组,而心体比值显著高于D组,且差异具有统计学意义(P0.05);A、B、C三组大鼠的体重、心重和心体比值之间的差异具有统计学意义(P0.05);A、B、C组大鼠造模后空腹血糖水平明显高于D组,差异具有统计学意义(P0.05);与D组相比,A组、B组和C组大鼠心肌组织中Vimentin、collagenⅠ和α-actin的平均光密度值明显升高;C组大鼠心肌组织中Vimentin、collagenⅠ和α-actin的平均光密度值显著低于A组和B组,同时B组大鼠心肌组织中Vimentin、collagenⅠ和α-actin的平均光密度值明显高于A组,差异均具有统计学意义(P0.05);A组、B组和C组大鼠心肌组织中PI3Km RNA和Akt-1m RNA表达水平明显高于D组,C组大鼠心肌组织中PI3Km RNA和Akt-1m RNA表达水平显著低于A组和B组,而A组大鼠心肌组织中PI3Km RNA和Akt-1m RNA表达水平明显低于B组,差异均具有统计学意义(P0.05)。结论:JNK1信号分子可以通过IRS-1-PI3K-Akt途径影响信号传导,进而诱发糖尿病心肌病,Vimentin、collagenⅠ和α-actin表达水平升高,加速心肌细胞肥大和纤维化的进程。使用抑制剂后能明显改善这些蛋白的表达,这为临床上的治疗提供理论基础。

JNK1 Signaling Molecules Involved in Regulation of Diabetic Rat Cardiomyocyte Hypertrophy and Fibrosis