微小RNA-182通过靶基因Rac1调控高糖诱导的心肌细胞肥大

目的 探讨微小RNA(miR)-182调控高糖诱导的心肌细胞肥大的机制.方法 利用生物信息学方法预测调控Ras相关的C3肉毒素底物1(Rac1)的候选miR.在糖尿病组小鼠(db/db小鼠)和对照组小鼠(db/m小鼠)心肌组织中验证所有候选miR的表达,并分别与Rac1 mRNA做Pearson相关性分析.体外实验,将原代培养的乳鼠心肌细胞分为对照组(葡萄糖浓5 mmol/L)和高糖组(葡萄糖浓度33 mmol/L,HG组).光镜下观察各组乳鼠心肌细胞的形态学变化.采用实时逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测两组乳鼠心肌细胞中miR-182和Rac1 mRNA表达水平.再将原代乳鼠心肌细胞分为4组,分别为正常糖组(葡萄糖浓度5 mmol/L,对照组)、高糖组(葡萄糖浓度33mmol/L,HG组)、正常糖+miR-182模拟物组(miR-182组)和高糖+miR-182模拟物组(HG+ miR-182组).采用Lipofectamine2000转染miR-182模拟物(终浓度为100 nmol/L).分别采用RT-PCR和蛋白免疫印迹法检测乳鼠心肌细胞中Rac1、β-肌球蛋白重链(β-MHC)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的mRNA和蛋白表达水平.结果 生物信息学方法预测到参与调控Rac1的候选miR共6个,分别为miR-182、miR-142-3p、miR-140、miR-101a、miR-429和miR-200b.糖尿病组小鼠心肌组织中miR-182和miR-142-3pmRNA表达水平均明显低于对照组(P均＜0.05),且miR-182、miR-142-3p mRNA均与Rac1 mRNA表达水平呈负相关(相关系数分别为r=-0.89102,r=-0.837 19),miR-182与Rac1负相关性最为显著.体外实验结果显示HG组乳鼠心肌细胞中miR-182 mRNA表达水平明显低于对照组(P＜0.05),Rac1 mRNA表达水平则明显高于对照组(P＜0.05);光镜下观察HG+ miR-182组乳鼠心肌细胞肥大程度轻于HG组;HG+ miR-182组乳鼠心肌细胞Rac1和β-MHC mRNA及蛋白表达水平均明显高于HG组(P均＜0.05).结论 miR-182可能通过其靶基因Rac1对高糖诱导的心肌细胞肥大进行调控.     

高糖致心肌细胞肥大的长链非编码RNA表达谱分析

目的探讨高糖诱导心肌细胞肥大中长链非编码RNAs(lncRNAs)表达及其可能参与的生物学功能分析。方法培养原代心肌细胞,高糖处理48 h致心肌细胞肥大,分对照组(Con)和高糖组(HG)。用高通量测序检测长链非编码RNA(lncRNAs)的表达情况。结果 1)糖尿病致心肌细胞肥大中共筛选到14个差异表达lncRNAs。5个上调分别为ENSMUST00000195674、 ENSMUST00000183707、 ENSMUST00000195992、 MSTRG.8385.2和MSTRG.9749.1;9个下调分别为ENSMUST00000195426、 ENSMUST00000186944、 ENSMUST00000182639、 ENSMUST00000181094、 ENSMUST00000125001、 ENSMUST00000210380、 MSTRG.8302.1、 MSTRG.11564.1和MSTRG.13750.1。2)其中ENSMUST00000182639、 ENSMUST00000181094、 ENSMUST00000195674和MSTRG.8302.1可能通过调控Igf1来参与PI3K-Akt、AMPK、mTOR、Rap1和HIF-1、FoxO信号通路;参与肥厚性心肌病(HCM)、扩张性心肌病(DCM)和氧化磷酸化等信号通路。结论高糖致心肌细胞肥大中lncRNAs呈现显著差异性表达(P0.05),并可能通过相应的信号通路参与高糖尿致心肌细胞肥大的病理生理过程。     

MiR-182模拟物提高1型糖尿病小鼠的心脏功能

目的 探讨miR-182模拟物对1型糖尿病小鼠心脏功能的影响及可能作用机制。方法 40只8周龄雄性C57小鼠随机分为正常对照组（n=5）,miR-182模拟物对照组（n=5）,1型糖尿病组（n=15）,1型糖尿病+miR-182模拟物治疗组（n=15）。腹腔注射链脲佐菌素（STZ）建立1型糖尿病动物模型。实验于8周末结束,采用小动物用高分辨超声仪测量小鼠心脏功能;运用透射电镜观察心肌组织超微结构改变;利用real-time PCR技术检测心肌组织β-肌球蛋白重链（β-MHC）,α-肌球蛋白重链（α-MHC）,心房钠尿肽（ANP）,Ⅰ型（Col Ⅰ）和Ⅲ型胶原（Col Ⅲ） mRNA及miR-182 mRNA的表达含量。结果 ①miR-182模拟物可改善1型糖尿病小鼠的心脏功能,增加心脏射血分数及左室短轴缩短率（P<0.01）;②miR-182模拟物可降低糖尿病小鼠心肌组织ANP、Col I、Col Ⅲ的表达及β/a-MHC比值（P<0.01）;③miR182模拟物可改善1型糖尿病小鼠心肌超微结构变化,减轻自噬。结论 MiR-182模拟物能改善1型糖尿病小鼠的心脏功能,其机制可能与减轻心肌肥大和心肌纤维化,减轻线粒体结构损伤及减轻自噬有关。     

糖尿病动物模型心功能评价方法

糖尿病心血管并发症（cardiovascular complications of diabetes,CCD）是糖尿病患者最主要的死亡原因,其中糖尿病心肌病（diabetic cardiomyopathy,DC）是心力衰竭的主要原因。对于分析糖尿病心肌病的机制、早期诊断以及改进和优化治疗,心脏功能评估起到重要桥梁作用,而糖尿病动物模型直接或间接反映糖尿病的发生和发展过程,是一个良好的研究载体。本文旨在综述国内外糖尿病动物模型心脏功能评价的重要方法。     

超声介导FGF21纳泡保护糖尿病小鼠心功能的研究

目的 研究应用纳泡结合超声技术介导成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)21对糖尿病(diabetes mellitus,DM)小鼠心功能保护作用。方法 采用双乳化法制备FGF21纳泡,并进行质量评价。48只雄性C57BL/6J小鼠随机选择40只小鼠经腹腔注射链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)建立DM模型,其余作为对照组。将DM小鼠随机分为DM组、FGF21组、FGF21纳泡组和FGF21纳泡+超声组。各组分别给予相应干预8周后,行超声心动图检查,评价各组小鼠心脏收缩功能。处死小鼠取出心肌组织,行HE染色,天狼猩红染色检测心肌胶原容积分数(collagen volume fraction,CVF)。结果 本研究制备的纳泡呈分散均匀、稳定的圆球形结构。经不同药物形式干预8周后,与对照组比较,DM组小鼠LVEF、LVFS显著降低(P＜0.05);与DM组比较,FGF21组、FGF21纳泡+超声组小鼠LVEF、LVFS显著升高(P＜0.05);与FGF21组比较,FGF21纳泡+超声组小鼠LVEF、LVFS显著升高(P＜0.05);而FGF21纳泡组与DM组小鼠心脏功能指标比较,差异无统计学意义。HE染色和天狼星红染色显示,FGF21纳泡＋超声组的心肌肥大程度和CVF显著低于DM组和其他药物治疗组(P＜0.05)。结论 载FGF21纳泡结合超声技术能够将FGF21高效、靶向递送到心肌组织,抑制心肌细胞肥大及间质纤维化,从而改善左心室收缩功能,发挥心脏保护作用。     

心肌线粒体改变对1型糖尿病小鼠心脏结构与功能的影响

目的 探讨心肌线粒体改变对1型糖尿病小鼠心脏结构与功能的影响。方法 20只8周龄雄性C57/BL6J小鼠随机分为对照组（n=10）,1型糖尿病组（n=10）。单次腹腔注射STZ（150mg/kg）建立1型糖尿病动物模型,实验到达终点时采用小动物用高分辨超声仪观察小鼠心脏结构,测量心脏功能;光镜下观察心肌细胞形态改变,透射电镜下观察心肌细胞线粒体变化,Western blot法检测线粒体相关蛋白TFAM及PGC-1α。原代培养C57BL/6J乳鼠心肌细胞,观察在不同糖浓度（5mmol/L、33mmol/L）中培养48h后心肌细胞的形态学变化,透射电镜下观察心肌细胞线粒体的改变,Western blot法检测线粒体相关蛋白TFAM及PGC-1α。结果 与正常组小鼠相比,1型糖尿病组小鼠心肌线粒体排列不规则,肿胀,脊脱落溶解,线粒体相关蛋白TFAM及PGC-1α表达减低（P< 0.05）,1型糖尿病小鼠心脏肥大,室壁增厚,心功能减低。与正常糖浓度培养组相比,高糖培养组线粒体肿胀、脊断裂溶解,线粒体相关蛋白TFAM及PGC-1α表达减低（P<0.05）,心肌细胞肥大显著,形态欠规则。结论 心肌线粒体结构与功能的改变与1型糖尿病小鼠心脏结构与功能改变有关。     

1型糖尿病小鼠心肌组织miR-142-3p的lncRNA和circRNA靶标分析

目的:利用生物信息学对1型糖尿病小鼠心肌组织中微小RNA(miR)-142-3p进行长链非编码RNA(lncRNA)和环状RNA(circRNA)靶标预测。方法:22只C57小鼠随机分为糖尿病模型组(n=15)和对照组(n=7),糖尿病模型组小鼠经腹腔一次性注射链脲佐菌素(STZ)建立1型糖尿病小鼠模型,对照组注射柠檬酸缓冲液。建模8周后终止实验,检测左室质量指数(LVWI)和心脏功能,HE染色结合定量分析软件检测心肌细胞大小;通过miRNA表达谱芯片技术甄别miRNAs的差异性,qRT-PCR确定差异表达;采用微小RNA靶标分析软件miRanda和TargetScan进行靶标预测,对预测到的circRNA宿主基因(host gene)进行基因功能聚类解析。结果:(1)糖尿病模型组心肌组织中miR-142-3p表达显著降低;(2)在高严谨条件下,用miRanda和TargetScan能够同时预测到miR-142-3p的靶标lncRNA有35个、circRNA有14个;(3)宿主基因功能预测显示miR-142-3p参与糖代谢相关的信号通路。结论:miR-142-3p可能通过调控部分lncRNA和circRNA,参与糖尿病心肌病的发生。     

超声心动图及其新技术评价心肌致密化不全的研究进展

1932年Bellet和Gouleyll’首次报道“心室腔内多发肌小梁形成”病例，1990年Chin等首次将其命名为“心肌致密化不全”（noncompactionofventricularmyocardium，NVM）。