背景:糖尿病的发病率逐年增高,席卷全球。糖尿病心肌病作为糖尿病的严重并发症,其高发病率和致死率已引起人们的高度警觉和关注,促使越来越多的学者致力于深入研究,以期能更好地防范其发生发展,改善人们的生活质量,延长生存寿命。在诸多环节中,心肌纤维化是糖尿病心肌病的一个重要的病理过程,其主要特点表现为在心脏组织中,心肌成纤维细胞过度增殖和细胞外基质成分(如胶原等)在组织间隙过多的沉积,使心室壁僵硬,故而引起心脏收缩与舒张功能障碍,促进了心力衰竭的进展。高糖亦可促进体外培养的心肌成纤维细胞异常增殖和胶原沉积,然而其相关的分子机制目前尚不完全清楚。信号转导和转录激活子(signal transducers and activator of transcriptions,STAT)信号通路是近年来新发现的细胞内信号转导途径,许多细胞因子和生长因子都是利用了该信号转导通路从而进一步诱导细胞的增殖、分化和凋亡。研究发现,STAT信号通路参与了多种原因所致的心肌受损后的病生理反应过程,并且也介导了肺、肝脏、肾脏组织的纤维化病变,尤其是介导了高糖所导致的肾脏组织的纤维化。然而STAT信号通路是否也参与调控了高糖所引起的心脏组织纤维化目前尚不清楚。本研究拟对STAT通路在高糖诱导下心肌成纤维细胞增殖过程中的调控作用及与细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK1/2)信号通路的相互关系做一些观察与摸索,试图为用这两条信号通路调控心肌纤维化增殖及未来防治糖尿病心肌纤维化提供理论基础与实验依据。目的:观察高糖对心肌成纤维细胞增殖的影响和对Ⅰ、Ⅲ型前胶原m RNA表达及胶原蛋白表达的影响,验证高糖对心肌成纤维细胞增殖与Ⅰ、Ⅲ型胶原表达的促进作用。观察高糖是否可诱导心肌成纤维细胞中STAT1与STAT3磷酸化蛋白的表达,观察抑制STAT1与STAT3信号后对心肌成纤维细胞增殖的作用及对Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达的影响,明确是否STAT通路介导了高糖诱导的心肌成纤维细胞增殖和胶原合成。观察抑制ERK1/2通路后对心肌成纤维细胞增殖的作用及对Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达的影响,验证ERK1/2通路对高糖诱导的心肌成纤维细胞增殖及Ⅰ、Ⅲ型胶原表达的调控作用。分别观察联合抑制STAT1与ERK1/2、STAT3与ERK1/2信号通路后对心肌成纤维细胞增殖的作用及对Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达的影响,明确是否STAT1、STAT3与ERK1/2在调控高糖诱导的心肌成纤维细胞增殖及Ⅰ、Ⅲ型胶原表达的过程中存在协同作用。方法:由出生1～3d的SD幼鼠心尖组织培养获取第2-4代心肌成纤维细胞。将心肌成纤维细胞分为:高渗组、正常糖组、正常糖+氟达拉滨(FLU)组、正常糖+S3I-201组、高糖组、高糖+FLU组、高糖+S3I-201组、高糖+PD98059组、高糖+FLU+PD98059组、高糖+S3I-201+PD98059组。正常糖+FLU组和高糖+FLU组中加入STAT1抑制剂FLU干预。正常糖+S3I-201组和高糖+S3I-201组中加入STAT3抑制剂S3I-201干预。高糖+PD98059组加入ERK1/2抑制剂PD98059干预。高渗组细胞放置于含5.5 mmol/L葡萄糖和19.5 mmol/L甘露糖的DMEM培养基中培养。MTT比色法检测心肌成纤维细胞的增殖情况。定量聚合酶链反应法检测Ⅰ、Ⅲ型前胶原m RNA的表达水平。ELISA法检测Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的表达水平。蛋白印迹法检测磷酸化STAT1(p-STAT1)和磷酸化STAT3(p-STAT3)的表达水平。结果:体外培养12h与24h,高糖组中Ⅰ、Ⅲ型前胶原m RNA的表达增加;体外培养24h与72h,高糖组中Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的表达增加,且心肌成纤维细胞增殖活跃;体外培养60min与120min,高糖组中p-STAT1表达增加;体外培养30min,高糖组中p-STAT3表达减少,培养60min与120min,高糖组中p-STAT3表达增加;p-STAT3增加程度较p-STAT1明显。氟达拉滨与S3I-201均能抑制高糖组中心肌成纤维细胞增殖;氟达拉滨与S3I-201均能抑制高糖组中Ⅰ、Ⅲ型前胶原m RNA及胶原蛋白的表达;体外培养12h,氟达拉滨对高糖组中Ⅰ型前胶原表达有更强的抑制作用,S3I-201对高糖组中Ⅲ型前胶原表达有更强的抑制作用;而体外培养24h,S3I-201对高糖组中Ⅰ型前胶原表达有更强的抑制作用;分别联合抑制STAT1与ERK1/2、STAT3与ERK1/2后对心肌成纤维细胞增殖较分别单独抑制有更强的抑制作用;对Ⅰ型胶原蛋白的表达有更强的抑制作用。结论:高糖促进心肌成纤维细胞增殖与Ⅰ、Ⅲ型胶原的表达。高糖可诱导心肌成纤维细胞中STAT1与STAT
目的:研究缺氧对肺泡巨噬细胞高迁移率族蛋白B1(high mobility group box1,HMGB1)释放的作用及其信号通路。方法:采用大鼠肺泡巨噬细胞NR8383,观察不同时间缺氧培养对细胞HMGB1 mRNA表达和培养上清液中HMGB1含量的影响,及不同浓度JAK2...
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目的:研究缺氧对肺泡巨噬细胞高迁移率族蛋白B1(high mobility group box1,HMGB1)释放的作用及其信号通路。方法:采用大鼠肺泡巨噬细胞NR8383,观察不同时间缺氧培养对细胞HMGB1 mRNA表达和培养上清液中HMGB1含量的影响,及不同浓度JAK2抑制剂tyrphostin AG 490和STAT1抑制剂氟达拉滨对HMGB1释放的抑制作用。HMGB1含量采用酶联免疫吸附试验检测。结果:培养上清液中HMGB1含量和mRNA表达水平分别于缺氧培养6、12 h后明显升高(P<0.01),并随缺氧培养时间延长而进一步升高和增强;tyrphostin AG 490和氟达拉滨对缺氧培养肺泡巨噬细胞释放HMGB1有不完全的抑制作用,并呈剂量依赖性。结论:缺氧诱导肺泡巨噬细胞释放HMGB1,JAK/STAT信号通路可能参与其释放过程。
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