N-乙酰氨基葡萄糖转移酶Ⅴ介导糖尿病小鼠心肌损伤的作用及机制

摘要

目的 探究N-乙酰氨基葡萄糖转移酶Ⅴ(N-acetylglucosamine transferaseⅤ,GnT-Ⅴ)介导糖尿病小鼠心肌损伤的作用及其机制。方法 6～8周龄雄性C57BL/6小鼠30只，随机分为正常对照组(Ctrl组)、糖尿病组(DM组)和糖尿病+干扰GnT-Ⅴ基因的腺相关病毒组(DM+shGnT-Ⅴ组),每组10只。采用超声心动图检测各组小鼠心功能及左室质量，HE染色观察各组小鼠心肌组织病理变化，实时定量PCR检测心肌组织中心房钠尿肽(atrial natriuretic peptide, ANP)和B型钠尿肽(B-type natriuretic peptide, BNP)的表达，免疫印迹方法检测心肌组织中GnT-Ⅴ、转化生长因子-β激活激酶1(transforming growth factor-β-activated kinase 1, TAK1)蛋白表达。体外培养原代心肌细胞，分为正常葡萄糖组(NG组)、高糖组(HG组)、高糖+干扰GnT-Ⅴ基因的腺病毒组(HG+Ad-shGnT-Ⅴ组)和高糖+干扰GnT-Ⅴ基因的腺病毒+过表达TAK1基因的腺病毒组(HG+Ad-shGnT-Ⅴ+Ad-TAK1组)。免疫印迹方法检测原代心肌细胞中GnT-Ⅴ、TAK1蛋白表达，免疫荧光检测α-辅肌动蛋白(α-actinin)表达水平。结果 与Ctrl组相比，DM组小鼠心脏收缩功能显著下降(P<0.001),左室质量明显增加(P<0.001),心肌细胞肥大(P<0.001),GnT-Ⅴ和TAK1表达水平明显升高及ANP和BNP在mRNA水平表达显著增加(P<0.01)。与DM组相比，DM+shGnT-Ⅴ组小鼠心脏功能明显改善(P<0.01),左室质量明显降低(P<0.01),心肌肥大症状明显减轻(P<0.001),GnT-Ⅴ、TAK1、ANP及BNP表达明显减少(P<0.05)。与NG组相比，HG组原代心肌细胞α-actinin免疫荧光强度增强，GnT-Ⅴ和TAK1的表达显著增加(P<0.05);与HG组相比，HG+Ad-shGnT-Ⅴ组GnT-Ⅴ、TAK的表达显著减少(P<0.05),α-actinin免疫荧光强度减弱；与HG+Ad-shGnT-Ⅴ组相比，HG+Ad-shGnT-Ⅴ+Ad-TAK1组GnT-Ⅴ表达未见明显变化，TAK1的表达明显增加(P<0.05),心肌细胞α-actinin免疫荧光强度增强。结论 GnT-Ⅴ可能通过激活TAK1调控糖尿病小鼠的心肌损伤。

关键词

糖尿病 / 心肌肥厚 / 糖尿病心肌病 / GnT-Ⅴ / TAK1