葛根素调控蛋白激酶B/糖原合成酶激酶-3β通路抑制糖尿病心肌病大鼠的心肌细胞铁死亡

摘要

目的 探讨葛根素（Pue）对糖尿病心肌病（DCM）大鼠心肌细胞铁死亡的影响，并分析其可能的作用机制。方法 采取高脂高糖饮食+链脲佐菌素注射构建DCM大鼠模型。将造模成功的大鼠设为DCM组、Pue低剂量组（125 mg/kg,灌胃）、Pue高剂量组（250 mg/kg,灌胃）和缬沙坦组（30 mg/kg,灌胃）,每组10只。另选10只健康SD大鼠设为空白组。治疗结束时，检测各组大鼠空腹血糖、尾动脉血压（BP）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平。采用超声仪记录各组大鼠心功能相关指标[左心室射血分数（LVEF）、左室短轴缩短率（LVFS）、左室收缩期末内径（LVDs）和左室舒张期末内径（LVDd）]。采用苏木精-伊红（HE）染色、TUNEL染色观察各组心肌病理组织学变化。采用酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒检测各组大鼠谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、活性氧（ROS）、丙二醛（MDA）和Fe²⁺水平。采用蛋白免疫印迹检测谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）、长链脂酰辅酶A合成酶4（ACSL4）和蛋白激酶B/糖原合成酶激酶-3β（AKT/GSK-3β）通路相关蛋白表达。结果 与空白组比较，DCM组大鼠心肌纤维紊乱或断裂，有大量炎性细胞浸润。DCM组的细胞凋亡率、LVDs、LVDd、血糖、BP、TC、TG、LDL-C、ROS、MDA、Fe²⁺和ACSL4蛋白表达水平高于空白组，LVEF、LVFS、GSH-Px、SOD和GPX4、磷酸化（p）-AKT、p-GSK-3β、p-PI3K蛋白表达水平低于空白组，差异有统计学意义（P<0.05）。与DCM组比较，Pue低剂量组、Pue高剂量组和缬沙坦组大鼠的心肌纤维断裂或紊乱减轻，心肌纤维排列较为整齐，炎性细胞浸润减少。Pue低剂量组、Pue高剂量组和缬沙坦组的细胞凋亡率、LVDs、LVDd、血糖、BP、TC、TG、LDL-C、ROS、MDA、Fe²⁺和ACSL4蛋白表达水平低于DCM组，LVEF、LVFS、GSH-Px、SOD和GPX4、p-AKT、p-GSK-3β、p-PI3K蛋白表达水平高于DCM组，差异有统计学意义（P<0.05）,且Pue高剂量组作用效果更显著。结论 Pue治疗能够有效改善DCM大鼠代谢水平，抑制心肌细胞病理损伤和凋亡，减轻氧化应激，进而改善DCM大鼠的心功能，其作用机制可能与抑制AKT/GSK-3β通路介导的心肌细胞铁死亡有关。

关键词

葛根素 / 缬沙坦 / 蛋白激酶B/糖原合成酶激酶-3β通路 / 铁死亡 / 糖尿病心肌病 / 心肌细胞 / 心功能 / 氧化应激