论著
第10号染色体丢失性磷酸酶及张力蛋白同源基因调控的酪氨酸蛋白激酶2/信号传导与转录因子3信号通路对糖尿病心肌缺血后处理敏感性的作用
中华糖尿病杂志, 2017,9(08) : 515-519. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1674-5809.2017.08.010
摘要
目的

评价第10号染色体丢失性磷酸酶及张力蛋白同源基因(PTEN)调控的酪氨酸蛋白激酶2/信号传导与转录因子3(JAK2/STAT3)信号通路在糖尿病心肌对缺血后处理敏感性中的作用。

方法

健康雄性SD大鼠,体重220~280 g,采用1%链脲佐菌素-柠檬酸盐缓冲液60 mg/kg腹腔注射法制备1型糖尿病模型。8周后取成模糖尿病大鼠60只,采用随机数字表法分为5组(每组12只):假手术组(S组)、缺血再灌注组(I/R组)、缺血后处理组(IPO组)、PTEN抑制剂BpV+缺血再灌注组(BpV+I/R组)、BpV+缺血后处理组(BpV+IPO组)。I/R组采用结扎左冠状动脉前降支30 min,再灌注120 min的方法建立模型;IPO组于再灌注前行3个循环的再灌注10 s/缺血10 s;S组只穿线不结扎血管;BpV于缺血前1 h静脉注射1 mg/kg,对照组注射等量生理盐水。各组于再灌注120 min时处死大鼠,测定血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)的水平,心肌梗死面积(IS)和细胞凋亡指数(AI),PTEN活性及其蛋白表达,磷酸化JAK2(p-JAK2)、磷酸化STAT3(p-STAT3)以及凋亡相关蛋白活化的半胱酰天冬氨酸特异性蛋白酶3(cleaved caspase-3)的表达水平。多组间数据比较采用单因素方差分析,两组间比较采用t检验。

结果

与S组比较,I/R组和IPO组血清CK-MB水平及PTEN活性升高,PTEN和cleaved caspase-3表达上调(t=2.997~7.702,均P<0.05);与IPO组比较,BpV+IPO组血清CK-MB水平、IS和AI及PTEN活性降低,p-JAK2和p-STAT3的表达上调,cleaved caspase-3的表达下调[分别为3 003±613比1 247±440、42%±8%比53%±6%、21%±3%比33%±6%、(584±78)比(918±136) pmol、1.73±0.29比1.06±0.24、1.75±0.19比1.01±0.16、1.6±0.4比2.2±0.5,t=2.837~9.249,均P<0.05]。I/R组与IPO组,BpV+I/R组与I/R组比较上述指标差异无统计学意义。

结论

PTEN抑制可通过激活JAK2/STAT3信号通路从而恢复缺血后处理对糖尿病再灌注损伤心肌的保护作用。

引用本文: 刘焱伟, 薛锐, 夏中元, 等.  第10号染色体丢失性磷酸酶及张力蛋白同源基因调控的酪氨酸蛋白激酶2/信号传导与转录因子3信号通路对糖尿病心肌缺血后处理敏感性的作用 [J]. 中华糖尿病杂志,2017,9( 08 ): 515-519. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1674-5809.2017.08.010
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循证医学研究显示,相比非糖尿病患者,糖尿病患者更不易耐受心肌缺血再灌注损伤[1]。缺血后处理(ischemic postconditioning,IPO)作为一种有效的内源性保护机制,在糖尿病状态下其作用减弱或消失[2],其机制可能与糖尿病状态下多种级联信号通路[磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶(phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B,PI3K/Akt)、酪氨酸蛋白激酶2/信号传导与转录因子3(Janus kinase2/signal transducer and activator of transcription 3,JAK2/STAT3)失活有关[3],但其具体的调控机制仍然未明。我们的前期研究发现,糖尿病心肌对IPO的失敏感效应可能与第10号染色体丢失性磷酸酶及张力蛋白同源基因(phosphatase and tensin homologue deleted on chromosome ten,PTEN)的持续高表达有关,抑制PTEN可激活PI3K/Akt信号通路从而恢复IPO的保护作用[4]。然而,PTEN是否可通过调控JAK2/STAT3信号通路而参与该过程尚未定论。本研究拟评价JAK2/STAT3信号通路在PTEN抑制恢复糖尿病心肌对IPO敏感性中的作用。

 
 
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信号传导与转录激活因子3
第10号染色体丢失性磷酸酶及张力蛋白同源基因
心肌再灌注损伤
1型糖尿病