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第41卷第7期 朱亚文,陈 忠. 栀子苷对1型糖尿病小鼠心肌损伤的保护作用和机制研究[J].
2021年7月 南京医科大学学报(自然科学版),2021,41(07):1006-1014 ·1011 ·
A B 1.5 # C 1.5
p⁃AMPK/AMPK * p⁃mTOR/mTOR
Con STZ STZ+GE25 STZ+GE50 # **
p⁃AMPK 62 kDa 1.0 1.0 ## ##
AMPK 62 kDa 0.5 0.5
p⁃mTOR 289 kDa
0 0
mTOR 289 kDa Con STZ STZ+GE25 STZ+GE50 Con STZ STZ+GE25 STZ+GE50
α⁃tublin 50 kDa
A:Western blot 检测 p⁃AMPK、AMPK、p⁃mTOR、mTOR 的表达;B:p⁃AMPK/AMPK 蛋白相对表达水平;C:p⁃mTOR/mTOR 蛋白相对表达水
平。与Con 组比较,P < 0.05,P < 0.01;与STZ 组比较,P < 0.05,P < 0.01(n=5)。
**
##
*
#
图5 栀子苷对p⁃AMPK、AMPK、p⁃mTOR、mTOR蛋白表达水平的影响
Figure 5 The effect of geniposide on the expression of p⁃AMPK,AMPK,p⁃mTOR and mTOR
选择高葡萄糖(33 mmol/L)模拟体内高血糖环境。 比,100 μmol/L与200 μmol/L的栀子苷预处理的细胞
单独用不同浓度栀子苷处理 H9C2 细胞 54 h 后,细 活力均明显增加(P < 0.05,图6C),100 μmol/L的栀子
胞活力未受到明显影响(图 6B)。用不同浓度的栀 苷预处理的细胞活力略高于200 μmol/L的栀子苷预
子苷预处理 6 h,之后与高葡萄糖(33 mmol/L)共同 处理的细胞活力,但差异无统计学意义(P > 0.05),本
孵育 48 h。与高葡萄糖(33 mmol/L)处理的细胞相 实验选用100 μmol/L栀子苷用于后续实验研究。
A B C
150 150 150
( % ) ** *** ( % ) ( % ) ** ** # #
细胞活力 100 *** 细胞活力 100 细胞活力 100
50
50
50
0 0 0
NC 12.5 25.0 33.0 44.0 NC 0 20 40 80 100 200 NC 0 20 40 80 100 200
葡萄糖(mmol/L) GE(μmol/L) GE(μmol/L)
A:不同浓度葡萄糖对H9C2细胞活力的影响;B:不同浓度栀子苷对H9C2细胞活力的影响;C:不同浓度栀子苷对高葡萄糖(33 mmol/L)诱
导的H9C2细胞活力的影响。与NC 组比较,P < 0.01, P < 0.001;与GE(0 μmol/L)+ HG(33 mmol/L)组比较,P < 0.05(n=4)。
***
#
**
图6 不同浓度栀子苷及葡萄糖对H9C2细胞活力的影响
Figure 6 The effects of HG and GE on the cell viability of H9C2 cells
2.7 栀子苷能够激活H9C2细胞中AMPK介导的自噬 苷通过减轻心肌纤维化及减轻心肌结构异常从而
进一步研究栀子苷减轻糖尿病小鼠心肌自噬 减轻糖尿病所致的心肌损伤。本研究还显示,栀子
的机制。Western blot 结果显示,与 NC 组相比,HG 苷治疗激活心肌自噬至少部分是通过AMPK信号通
组 p⁃AMPK/AMPK 比值明显降低(P < 0.01),LC3B 路实现的。心肌纤维化是糖尿病心肌病的主要病
Ⅱ/Ⅰ比值明显降低(P < 0.05),Beclin1 蛋白表达水 理改变 [17] 。在本研究中,HE 染色显示,STZ 组小鼠
平 明 显 降 低(P < 0.01),而 P62 水 平 升 高(P < 表现出明显的心肌结构异常,包括心肌纤维断裂,
0.001)。与 HG 组相比,HG+GE 组 p⁃AMPK/AMPK、 细胞结构紊乱等,GE25 组和 GE50 组可以改善糖尿
LC3BⅡ/Ⅰ、Beclin1表达明显升高(P < 0.05),而P62 病引起心肌结构损伤。Masson染色显示STZ组小鼠
水平降低(P < 0.001)。AMPK 抑制剂 Compound C 观察到明显的胶原沉积增加,GE25 组和 GE50 组可
逆转了栀子苷的作用,HG+GE+CC 组 p⁃AMPK/ 以明显减少胶原沉积。免疫组化证实 GE25 组和
AMPK、LC3B Ⅱ/Ⅰ 和 Beclin1 表 达 水 平 明 显 降 低 GE50 组 Collagen Ⅰ和 Collagen Ⅲ的沉积减少。由
(P < 0.05),P62表达水平明显升高(P < 0.05,图7)。 此可见,栀子苷干预后可以减轻 1 型糖尿病小鼠心
肌纤维化,减轻心肌损伤。
3 讨 论
在心脏中,自噬不仅是维持心脏结构和功能的
本研究利用 1 型糖尿病小鼠模型,观察到栀子 一种稳态机制,而且对维持心肌细胞的完整性也非