热休克蛋白47对链脲佐菌素诱导的糖尿病心肌病的影响及机制探讨

(整期优先)网络出版时间:2020-08-10
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摘要目的探讨热休克蛋白47(HSP47)对链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病心肌病的影响及具体机制。方法采用8~10周龄C57BL/6雄性小鼠,随机分为对照组、HSP47过表达对照组、糖尿病组、HSP47过表达糖尿病组,每组12只。通过STZ腹腔注射的方法建立1型糖尿病心肌病小鼠模型,造模成功8周后应用小鼠尾静脉注射的方式过表达HSP47基因,6周后每组取出小鼠心脏6只用于病理和分子生物学分析。应用苏木精-伊红(HE)染色和天狼星红(PSR)染色分别检测心肌细胞横截面积和心肌组织纤维化程度;应用CD31和Ⅰ型胶原蛋白免疫荧光染色检测纤维化程度;采用免疫印迹法测定纤维化相关蛋白的表达水平。结果与对照组比较,糖尿病组小鼠心肌HSP47表达水平上调(2.014±0.264比1.004±0.064,P<0.001)。糖尿病组小鼠心肌细胞横截面积较对照组增加[(235.3±20.7)μm2比(172.8±13.6)μm2,P<0.001],HSP47过表达糖尿病组的心肌细胞横截面积进一步增加[(302.2±41.0)μm2比(235.3±20.7)μm2,P=0.009]。同时,小鼠心肌肥厚标志物心房钠尿肽(ANP)、脑钠肽(BNP)、肌球蛋白重链β(β-MHC)mRNA表达水平进一步上调(均P<0.001)。与对照组比较,糖尿病组小鼠心肌胶原纤维含量增加[(7.333±1.127)%比(4.837±0.775)%,P=0.002],HSP47过表达糖尿病组的心肌纤维含量进一步增加[(9.175±1.008)%比(7.333±1.127)%,P=0.025],同时纤维化指标Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白、结缔组织生长因子(CTGF)和转化生长因子β(TGFβ)的mRNA水平进一步上调(均P<0.001)。Western印迹结果显示,与糖尿病组相比,HSP47过表达糖尿病组Smad3的磷酸化水平上调,同时α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和TGFβ的蛋白水平增加(P<0.001)。结论HSP47可通过激活TGFβ/Smad3信号通路恶化STZ诱导的糖尿病心肌纤维化。