浙江临床医学2018年8月第2O卷第8期 ·1327· ·论著· 基于p38MAPK通路研究丹参注射液对 糖尿病大鼠心肌纤维化的影响 陈飞 步青云 包晓燕金铁峰应帅兵储利胜★ 【摘要】 目的基-Yp38 ̄裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)信号通路研究丹参注射液对糖尿病(DM)大鼠心肌纤维化的影响。方法除 正常对照组外,采用高脂高糖饲料联合腹腔注射链脲佐菌素(STZ)的方法建 ̄- ̄-DM大鼠模型。造模成功后随机分为模型组,丹参低、中、 高剂量(0.75、1.5、3ml/kg)组。药物干预8周后,生化检测空腹血糖(FBG)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC);Masson染色法观察心 肌组织形态学变化;采用Western blot技术检测心肌组织p38MAPK、p-p38MAPK蛋白的表达。结果与正常对照组比较,模型组大鼠FBG、 TG、TC升高(P<O.05),心肌组织胶原表达量增加,心肌间质出现明显纤维化,p38MAPK、p-p38MAPK蛋白表达增高(P<O.O1)。与模 型组比较,丹参注射液治疗组的FBG、TG、TC明显降低(P<O.05),心肌间质胶原纤维明显减少,p38MAPK、p-p38MAPK蛋白表达降低 (P<0.05)。结论丹参注射液能调节DM模型大鼠心肌p38MAPK蛋白表达水平,并可能从而改善DM大鼠心肌纤维化。 【关键词】 丹参注射液糖尿病心肌纤维化p38MAPK 【Abstract】 objective To study the effect of salvia miltiorrhiza injection on myocardial ifbrosis in diabetic rats(DM)based on p38 mitogen activated protein kinase(p38MAPK)signaling pathway.Methods In addition to the normal control group,a high—fat,high—sugar diet combined with intraperitoneal injection of streptozotocin(STZ)was used to establish a DM rat model After successful modeling,they were randomly divided into model group and low,medium,and high doses of salvia miltiorrhiza(O.75,1.5,and 3 ml/kg)groups.Eight weeks after dmg intervention,fasitng blood glucose(FBG),triglyceride(TG)and total cholesterol(TC)were detected,biochemically myocardial morphological changes were observed by Masson staining,the expression of p38MAPK and p-p38MAPK protein in myocardial tissue were detected by Western blot.Results Compared with the normal control group,the FBG,TG,and TC in the model group were increased(P<O.05),the expression of coUagen in the myocardila tissue was increased,the fibrosis was evident in the myocardil intaerstitium,and the expression of p38MAPK and p-p38MAPK protein was increased (P<O.O1).Compared with the model group,FBG,TG,TC【P<O.05),myocardi ̄interstitial conagen fibe ̄were signiifcandy decreased,and the expression of p38MAPK and p-p38MAPK protein was decreased in the salvia miltiorrhiza injection group(P<O.05).Conclusion Salvia miltiorrhiza injection can regulate the expression ofp38MAPK protein in DM rats and may improve myocardial ifbrosis in DM rats. 【Key words】 Salsa miltio= ̄za iifjection Diabeitc myocardila ifbrosis p38 MAPK 糖尿病性心肌病(diabetic cardiomyopathy,DCM) 是糖尿病主要并发症之一,在1972年由Rubler等[1 第一次提出糖尿病心肌病这一概念,是指于冠心 病、高血压等的特异性心肌病,其病理表现为心肌肥 祛瘀、通脉养心、调经止痛、凉血消痈等功效。现代 药理学研究表明,丹参具有多靶点的药理作用,如降 低心肌的传导性和兴奋性,提高冠状动脉的血流量, 改善心肌收缩力,抗纤维化,消炎、改善微循环等多 方面的有益作用,可有效改善心肌损伤[ 。但其基于 p38MAPK信号通路对心肌纤维化这一糖尿病重要并 发症的影响及作用机制尚未明确。本研究拟用链脲佐 厚、弥漫性心肌壁内微血管病变,毛细血管密度降低、 内皮及内皮下纤维增生和基膜增厚[z-。研究发现,不 同的病理生理过程参与DCM发展,导致左室收缩和 舒张功能不全,在这些过程中心肌纤维化是DCM的 最重要特征 3。DCM可诱发心力衰竭、心律失常、心 菌素(STZ)造成的DM模型大鼠研究丹参注射液对 p38MAPK通路的干预作用,并探讨丹参对DCM的保 源性休克和猝死…,危害较大,严重影响人类生存质 量。DCM的发病机制复杂,至今尚未完全阐明。目 前越来越多的证据表明,p38丝裂原活化蛋白激酶 (p38 MAPK)信号通路的活化与DCM的发生密切相 关l5。丹参为临床常用的活血化瘀类中药,具有活血 护作用及其可能机制。 1材料与方法 1.1 实验动物清洁级(SPF)雄性SD大鼠40只, 体重180~220g,购自上海西普尔一必凯动物有限公司。 饲养于浙江中医药大学动物实验中心,每笼6—7只喂 养,动物自由觅食饮水,在室温(20 ̄(2~25℃),湿度 基金项目:国家级大学生创新创业训练计划项目(201710344005) (50%~55%)环境下适应性喂养1周后开始实验。 1.2药物及试剂丹参注射液(正大青春宝药业有 作者单位:310053浙江中医药大学第二『临床医学院(陈飞云包晓燕金铁峰应帅兵) 步青 310053浙江中医药大学基础医学院(储利胜) 通信作者 限公司),链脲佐菌素(STZ)(Sigma公司),兔抗鼠 p38MAPK抗体(北京博奥森公司),兔抗鼠P—p38MAPK ·l 328· 抗体(北 j 森公司)一 1.3仪 A(:( 一CHEK卓越精采 糖仪及 会 试纸(德 氏彳丁限公司);7020全自动生化分析 仪(口水lI 公 d产品);Odyssey双色红外荧光¨ 捕成像系统(艾 I|l一(7OR公川产 几1);高速冷冻 离心机Th ¨lI h r ,l7(荚『 Tl _Il1f1公剐产品): I r Prp -TM i、 sal通,}干j电泳仪(荚闫B 一Ra{l公l 产I );P relh s 24多功能样,l『I均质机(法闫BPrtin公 产品)等 1.4方法(1)动物模 复制:将40只S1)雄性大鼠 适应性喂养lJ J71,随机抽收6只大鼠作为止常对照 , 余大鼠f1 为实验组,明晴周jlJJ l2h/12h,自由摄食, 饮水 常 喂以基础饲料至实验结求,文验组喂以 高脂高栅 d料(州料组成:l0.0%猪油,20%蔗糖,2.5% 胆同醇,66.5ok常规饲料)1个川,诱发胰岛素抵抗, 禁食12h 按30mg/kg腹腔注射 z溶液(溶丁0.1moll L :檬酸缓冲液(pH4.0~4.5), 成l%的溶液),5 天后检测 糖指标不达标者f}f按25mg/kg腹腔注射 S FZ一造模成功的标准:丁最 1次注射5t1』. 测定j芒 静脉随机ifit糖>I6_7nunol/L彳千为rr2DM造模成功 (2) 分组与给约:将造模成功的24只人鼠随机分为模型 、 坩参低、II t、 刺 绀,每纰6,、lJ 正常对照组给 普通饲料喂养,实验组继续给 离脂尚糖饲料 坩参 低、巾、『 制:It: ̄l1分圳腹腔注射 参注射液0.75、1.5、 2ml/kg/f1,I 盼刈‘…ftf]…gilr, ̄I /模型对照 沣身寸等体+"-W、.H T-.  ̄。I: 水,注_!jJ fII 、Jf 为 R巾个12点 13点,连续8周,(3) FBG、_r( 、T(:、L1)I 、HDI 的测定:采.L}j 7020全f i 动中化分忻仪测定(4)Masson染包:圾大鼠左室心 尖部约1Illill X lfilm X 2[r1111心JTJL_ ̄[1织,4%多聚甲醛f Ⅵ 定 ,常 蜡包坪、 片 ,以M{tSS;Iin染色法染色, 徽镜下 察摄像(5)\Veslt ll hhll检测p38MAPK、 p-p38MAI K货 的表达:取各 小鼠左心室心肌组织, 提取 ,采』I J二 啉甲酸( A)比色法进行蛋 定量 制l2ok聚丙烯酰胺凝胶 泳分离胶川于电泳 分离蛋 {,I 样l】仃蛋 样品95 c(:点5 rail1,每4L7[I.fJ 5 篮白』二样} 卡¨等,置于电泳缓 t液一I1电泳,分离F1的 赁 将f㈤,J条,f“IT 下,60V 转膜2h,将蛋白质转 移至聚偏氟 烯膜川t i ^ 坫fl1烷缓冲溶液(I ris l】llf rPfl sHIinP川1(1 I x,','pell 20,1"IjsT)曲 ,Ii0的5%脱脂 j 粉封『才】2 h,N『于J 川p38MAI K、P-I}38MAPK一抗(稀 释比例为l:100)37 q[:孵育1 h JI 4 :过夜。TBST洗 膜3次,51·ain/次,川HI{lJ标 已的Ill’ 抗兔二抗(稀 释比例为l:2 000),37 oC孵 lI1, I'BST洗膜3次, 5 mini次增姒化学发光法(F{21 )!II!_ ,曝光 扫椭, 川1 In]age J 像分析软件进行光密度分析,以B—a Iil ,『人J参 1.5 统计学 法 采Jt J SPSS 19.0统汁软件 i t i L 资料以( ±s) 爪。两惮小均数比较果H】t检验, P<O.05为差片仃统汁学意义 2 结果 2.1 坩参注身寸液刈’大鼠m特技flit脂的影响 表J 表1丹参注射液对DM大鼠血糖及血脂的影响[mmol/L,(X±5)] fl:。 『1 划 ’ l【l L4 . f’(『】05; f I u jI【12 ̄;2, P<0 05 2.2 丹参注射液埘【)(:M大鼠心肌 织形态的影 响 据Mass<m染色观察到,正AmIz‘x,t Jl ̄tl【大鼠细胞核 为深 色,胶 纤维染成黼绿色,少iI 均匀分布,心 肌细胞染成红色;模 组心肌细胞问质胶原纤维 达 增加,排列紊乱,分 均匀;丹参低、『1l、高剂量 组心肌胶原纤维分 较模型组均匀,I J+胶原表达世减 少,其rf1离剂:f}纠1最明 罔1 闺I 各组大札心肌组织病 理学变化(M -1l1×41}(11 2.3 参注射液对I)CM大鼠p38 MAPK及p-p38MAPK r{表达的影响 表2、I纠2 表2丹参注射液对DM大鼠心肌MAPK通路的影响( ±s p-p38MAPK一■ r_Il] _I p38MAPK'—,'—,'—,——,'—l-, B—actin--_·--_●-- A B C D E 罔2 IVe ̄tcnl blot法栓删l、3i4MAI K、P p38MAI K精白的良遗(A:正常对照 组:lj:模型组:(’:升昏低弃4母蛆:1):圩参中荆量组:E:盱苍高荆量蛆) 浙江临床医学2018年8月第20卷第8期 3讨论 近年来,DM的发病率逐年增高,且其心血管并 发症已经成为糖尿病患者死亡的主要原因。DCM是 DM患者的主要并发症之一,发病率高、危害性大, 与DM患者心血管疾病高发生率和高病死率密切相关。 其中心肌纤维化是在许多不同的心脏疾病条件下发生 的一种常见的病理过程,可以加重心肌僵硬,妨碍心 室收缩和舒张功能,最终引发心力衰竭,甚至猝死。 近年来中药以整体治疗为指导思想防治DCM,具 有多靶点、多阶段性,不良反应少等优点。中医认为, 糖尿病心肌病属于中医消渴心病的范畴,结合古代医 家对“毒”及“络病”的认识,DCM基本病机为本虚 标实,虚滞、瘀阻、毒损心络为糖尿病心肌病的病机 关键。各种炎症因子即为毒,心络瘀阻是DCM发病的 基本病理基础。因此,根据中医辨证论治之法,临床 上多以益气养阴及活血化瘀法治疗并取得了较好的疗 效。丹参,首载于《神农本草经》,列为上品,为唇形 科鼠尾草属植物的干燥根和根茎,味苦、性微寒,人 心肝二经。丹参为常用的活血化瘀类中药,临床上多 被用于治疗冠心病,不稳定的心绞痛,脑血管疾病和 糖尿病血管并发症。近年来,西医基础治疗结合丹参 治疗糖尿病心肌病具有满意的效果。 DCM的发病机制复杂,至今尚未完全阐明。目前 越来越多的证据表明,p38 MAPK信号通路的活化是 糖尿病血管和视网膜病变、神经痛、肾病等并发症的 共同通路,而p-p38 MAPK是该通路激活的关键_7]。 p-p38 MAPK可直接促进其下游转录因子NF—K B的活 化和核转位,后者可启动或增强TNF一 、IL一6等炎 症相关基因的转录和表达,进而加剧DCM炎症损伤。 本实验结果表明,模型组大鼠心肌存在p38 MAPK信 号通路的活化,丹参中、高剂量组能够明显抑制P—p38 MAPK的活化,从而发挥抗炎和心脏保护作用。陈 明等[8]用无患子苷对自发性高血压大鼠的炎症反应 进行干预研究,发现其可通过p38 MAPK通路介导 抗炎作用,从而对心肌纤维化起到一定的逆转作用。 Westermann等 用p38MAPK阻断剂SB203580阻断 STZ诱导的糖尿病心肌病实验鼠时,发现其心脏功能 增强与肿瘤坏死因子TNF—d、白介素(IL一1 B、IL一6) ·1329· 和转化生长因子TGF—B的减少有关。而Wang等[1o 3 用p38MAPK阻断剂BIRB0796阻断用IL一1处理的心 肌成纤维细胞时,发现其炎症因子释放减少。与本研 究结果一致,提示p38 MAPK作为细胞信号传递的共 同通路,可能是DCM治疗的潜在靶点。 综上所述,丹参注射液对DCM具有保护作 用,其机制可能下调p38 MAPK表达,降低磷酸化的 p38MAPK发挥生物学效应,进而抑制炎症反应有关, 以p38 MAPK信号通路为切入点有可能减轻或改善 DCM 参考文献 l 1 j Rubler S,DlugashJ,Yuceoglu YZ,et a1.New type ofcardiomyopathy associated with diabetic glomemlosclerosis.Am J Cardiol, 1972,30(6):595—602. 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