GnT-V通过影响自噬调控糖尿病小鼠的心肌损伤

摘要

目的 探究N-乙酰氨基葡萄糖转移酶V（N-acetylglucosaminetransferase-V,GnT-V）对糖尿病心肌病小鼠心肌损伤的影响及潜在分子机制。方法 30只6～8周龄雄性C57BL/6小鼠，随机分为对照组（Con组）、糖尿病心肌病组（DCM组）和糖尿病心肌病+干扰GnT-V基因的腺相关病毒组（DCM+AAV-shGnT-V组）,每组10只。DCM组小鼠腹腔注射50 mg/kg链脲佐菌素，连续5 d,诱导糖尿病模型（随机血糖≥16.7 mmol/L）,继续普通饮食喂养12周诱导糖尿病心肌病模型；对照组小鼠腹腔注射相应剂量的的柠檬酸盐缓冲液；DCM+AAV-shGnT-V组在糖尿病模型诱导成功后4周，通过心肌注射40μL滴度为1×10¹⁰ PFU/mL的腺相关病毒（AAV）-shGnT-V以敲低GnT-V基因。超声心动图检测各组小鼠心脏功能，Masson染色观察各组小鼠心肌纤维化情况，TUNEL染色检测各组小鼠心肌细胞凋亡程度，免疫组化染色观察各组心肌组织中GnT-V和Beclin1的表达情况，Western blot法检测自噬蛋白LC3、P62及PI3K/AKT通路的蛋白表达情况。结果 与Con组相比，DCM组小鼠心脏收缩功能显著降低（P<0.05）,心肌组织纤维化程度明显增加（P<0.05）,心肌细胞的凋亡率明显上升（P<0.05）,心肌组织中GnT-V、自噬蛋白Beclin1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ表达显著增加，P62的表达明显减少（P<0.05）,且PI3K和AKT磷酸化程度明显降低（P<0.05）。与DCM组相比，DCM+AAV-shGnT-V组小鼠心脏收缩功能明显改善（P<0.05）,心肌组织纤维化程度显著下降（P<0.05）,心肌细胞的凋亡率明显降低（P<0.05）,GnT-V、Beclin1及LC3Ⅱ/LC3Ⅰ表达显著下调，P62的表达明显增加（P<0.05）,且PI3K和AKT磷酸化程度明显增强（P<0.05）。结论 敲低GnT-V基因可以显著改善糖尿病心肌病小鼠的心肌组织纤维化进展和心肌细胞凋亡程度，其作用可能与激活PI3K/AKT信号通路，进而抑制心肌自噬有关。

关键词

糖尿病心肌病 / 自噬 / 凋亡 / 心肌纤维化 / GnT-V / PI3K/AKT