摘要
背景及目的： 糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病。近年来，糖尿病的全球患病率逐年增加。根据国际糖尿病联盟的最新估计，目前全球有超过4.5亿的成年人患有糖尿病，并且预计于2045年这一数字将达到6.93亿。大量的医疗费用给社会带来了巨大的负担。目前对糖尿病的治疗主要是通过联合用药来控制血糖水平，但这些降糖药物均有一定的副作用。更重要的是，糖尿病一旦确诊，很少能治愈，随着病程的延长容易引发肾脏、视网膜、心血管系统、神经元和肝脏功能障碍等并发症，目前尚缺乏能够逆转器官损伤的有效疗法。 糖尿病心肌病是糖尿病的主要并发症之一，是糖尿病患者死亡的重要原因。目前大量研究已证明，通过抑制炎症和氧化应激可缓解糖尿病心肌病。双环醇已被证实可通过抗氧化来减轻缺血/再灌注诱导的心肌损伤，同时双环醇可以通过MAPK和NF-κB信号通路抑制非酒精性脂肪性肝病。但双环醇对糖尿病心肌病的保护作用尚不明确。故本论文深入考察双环醇对糖尿病心肌病的疗效以及探讨其药理作用机制。 方法： 1.注射链脲霉素构建小鼠糖尿病心肌病模型并考察双环醇的疗效。 C57BL/6雄性小鼠禁食8h后腹腔注射150mg/kg链脲霉素（STZ），造模后每2周测小鼠空腹血糖，大于12mmol/L视为糖尿病造模成功。成功造模8周后用双环醇进行灌胃给药处理（给药剂量为50mg/kg，隔天灌胃，持续8周），整个实验过程中，每周记录小鼠的体重，隔周测量并记录小鼠的血糖。造模16周后，用心脏超声技术检测并记录小鼠的心功能情况。随后对小鼠进行麻醉取血，处死后收集小鼠心脏组织。使用生化试剂盒检测小鼠血清中各项生理、生化指标。用肌酸激酶同工酶（CK-MB）、乳酸脱氢酶（LDH）试剂盒检测小鼠心脏功能损伤。取小鼠心脏组织切片，利用苏木精-伊红（Hamp;E）、马松（Masson）、天狼星红（SiriusRed）等染色评估心脏组织表型变化，并利用F4/80免疫组化染色测定心脏组织巨噬细胞的浸润情况。运用WesternBlot、RT-qPCR技术检测小鼠心脏组织中纤维化和炎症等损伤指标，以及信号通路相关蛋白的变化情况，探讨双环醇在糖尿病心肌病中可能的作用机制。 2.在细胞层面上使用高浓度葡萄糖刺激H9c2细胞模拟体内高血糖环境来探究双环醇的疗效及作用机制。 利用高浓度葡萄糖（HG，33mM）刺激大鼠心肌细胞系（H9c2细胞）以模拟体内高血糖状态。先用双环醇（剂量为10和20μM）对细胞进行预给药1h，然后用HG（33mM）刺激相应的时间,利用WesternBlot、RT-qPCR技术等方法检测细胞的纤维化和炎症等指标，在细胞层面上验证双环醇对HG诱导的大鼠心肌细胞系的保护作用。运用WesternBlot、RT-qPCR技术检测细胞中信号通路相关蛋白的变化情况，在细胞层面进一步验证双环醇的药理机制。 结果： （1）通过注射STZ构建小鼠糖尿病心肌病模型，发现糖尿病心肌病小鼠的心脏结构紊乱和功能下降；CK-MB和LDH均出现不同程度的增加，射血分数（EF%）和左心室缩短分数（FS%）均下降，而双环醇给药可缓解上述变化。 （2）体内外模型研究表明双环醇给药可缓解心脏组织及心肌细胞炎症因子Il6、Il1b和Tnf的mRNA表达，同时可降低肥大和纤维化相关指标β-Myhc、Col-1和TGF-β的蛋白及mRNA表达。 （3）体内外模型机制的研究均表明，双环醇给药可以抑制高糖诱导的MAPK及NF-κB信号通路的激活，从而改善糖尿病引起的心脏组织病变。 （4）体内外研究都表明双环醇给药可以激活Nrf-2/HO-1信号通路，发挥抗氧化作用。Nrf-2抑制剂ML385可部分逆转双环醇对HG诱导的心肌损伤的保护作用。 结论： 在1型糖尿病小鼠模型和大鼠心肌细胞系中，双环醇可通过抑制高糖诱导的MAPK和NF-κB信号通路的激活，上调Nrf-2/HO-1信号通路从而改善高糖诱导的心肌细胞损伤，提示该化合物可能成为防治糖尿病心肌病的一种潜在药物。
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