2 型糖尿病大鼠心肌损伤时心肌组织中硫氧还蛋白系统的变化

本研究旨在观察2 型糖尿病大鼠心肌损伤时硫氧还蛋白(thioredoxin, Trx)系统在心肌组织中的活性变化，并探讨其机制。成年Sprague Dawley 大鼠随机分为2 组：糖尿病组给予高糖、高脂饮食，并且腹腔注射链唑霉素(streptozocin, STZ)造成大鼠2 型糖尿病模型；对照组普通饲料喂养，腹腔注射柠檬酸缓冲液。在注射STZ 后不同时间点，测定大鼠血糖浓度和血清胰岛素、肌酸激酶同工酶(creatine kinase MB, CK-MB)、心肌肌钙蛋白I (cardiac troponin I, cTnI)浓度，测定心肌Trx 活性、Trx 还原酶(thioredoxin reductase, TR)活性和caspase-3 活性，用real time PCR 和Western blot 测定心肌Trx1、Trx2、TR1、TR2 和Trx 相关蛋白(thioredoxin interacting protein, TXNIP)的mRNA 和蛋白表达。结果显示，注射STZ 后第1 周，2 型糖尿病大鼠模型建立成功；注射STZ 后第2 周即可诱发心肌损伤，第4 周上调caspase-3 活性。糖尿病组大鼠心肌Trx和TR 活性在注射STZ 后第2 周显著降低，并随病程呈进行性下降；糖尿病组大鼠心肌Trx1、Trx2、TR1、TR2 的mRNA水平均在注射STZ 后第4 周显著下降，而在第12 周时则明显升高；Western blot 结果显示糖尿病组大鼠心肌Trx、TR、TXNIP 蛋白表达在注射STZ 后第12 周时均显著升高。以上结果表明，2 型糖尿病大鼠心肌损伤时Trx 和TR 活性受抑，而Trx、TR 的mRNA 表达受到抑制后，代偿性增多，TXNIP 的表达明显上调，Trx 系统蛋白表达均明显上调，提示Trx 系统活性下降的主要原因可能是抑制性蛋白表达升高和化学修饰