PARP抑制劑3-AB改善糖尿病大鼠心功能

曲 萌,董志恒

(北華大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 1.分子生物教研室； 2.病理教研室， 吉林 吉林 132013)

PARP抑制劑3-AB改善糖尿病大鼠心功能

曲 萌1,董志恒2*

(北華大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 1.分子生物教研室； 2.病理教研室， 吉林 吉林 132013)

糖尿病性心肌病(diabetic cardiomyopathy，DCM)是導(dǎo)致糖尿病患者晚期死亡的主要原因之一。近年的研究表明，線粒體電子傳遞鏈過(guò)氧化物的產(chǎn)生增多是導(dǎo)致DM并發(fā)癥發(fā)生4條途徑的共同機(jī)制。PARP是DNA鏈氧化損傷的傳感器[1]，與DCM的發(fā)生密切相關(guān)。然而，PARP的抑制劑3-AB對(duì)DCM的防治作用及機(jī)制少有報(bào)道。本研究旨在探討3-AB對(duì)糖尿病心肌的保護(hù)作用，為臨床DCM的防治提供可靠依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物及試劑:雄性清潔級(jí)Wistar大鼠(體質(zhì)量180～220 g)40只[吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，許可證號(hào)：SCXK(吉)2004-0012]，鏈脲佐菌素和3-氨基苯甲酰胺(3-aminobenzamid，3-AB)(Sigma公司)，PARP1單克隆抗體(Santa Cruz公司)。

1.2 動(dòng)物分組及給藥:成模的27只DM大鼠隨機(jī)分為糖尿病模型組(DM組)和3-AB處理組(DT組)。DT組大鼠每日腹腔注射3-AB(30 mg/kg)，DM組和NC組每天腹腔注射等劑量的0.9%氯化鈉注射液，為期12周。

1.3 標(biāo)本采集及觀察指標(biāo)

1.3.1 Western blot檢測(cè)PARP1蛋白表達(dá)：取含有50 μg總蛋白，電泳濃縮分離后電轉(zhuǎn)于PVDF膜上，封閉2 h后加稀釋的羊抗鼠PARP1，4 ℃過(guò)夜，加HRP標(biāo)記的兔抗羊二抗，37 ℃ 2 h，PVDF膜與ECL發(fā)光底物共反應(yīng)5 min，除盡ECL發(fā)光底物后進(jìn)行曝光、顯影，檢測(cè)分析蛋白顯色的吸光度值。

1.3.2 ELISA法檢測(cè)心肌組織8-OHdG及3-NT水平：嚴(yán)格按試劑盒說(shuō)明操作，以100%包被液為對(duì)照調(diào)零，490 nm處檢測(cè)A值。

2 結(jié)果

2.1 血糖、8-OHdG及3-NT變化:至12周末，與NC組比較，DM組血糖、心肌中8-OHdG和3-NT含量均顯著增高(Plt;0.01)；與DM組相比，DT組大鼠血糖和心肌3-NT含量回降(Plt;0.05)(表1)。

表1 各組大鼠血糖、8-OHdG、3-NT的變化Table 1 Changes of Blood glucose, 8-OHdG and 3-NT of rats in various groups(±s)

*Plt;0.01 compared with NC group；#Plt;0.05，ΔPlt;0.01 compared with DM group.

2.2 心功能變化:DM組大鼠與NC組大鼠比較，左心室收縮壓(LVSP)明顯降低、左心室舒張末期壓(LVEDP)明顯升高，左心室內(nèi)壓最大變化速率(±dp/dtmax)均降低(Plt;0.05)；與DM組相比，DT組大鼠LVSP、±dp/dtmax回升，LVEDP降低(Plt;0.05)(表2)。

2.3 心肌組織PARP1蛋白表達(dá):與NC組比較，DM組大鼠心肌組織中PARP1蛋白表達(dá)提高2.7倍(Plt;0.01)，與DM組相比，DT組大鼠心肌PARP1蛋白表達(dá)明顯下調(diào)(Plt;0.01)(圖1)。

3 討論

PARP1是PARP家族的主要成員，90%的核糖基化是由其催化完成[2-3]。研究證實(shí)，在DM時(shí)，PARP過(guò)度活化，導(dǎo)致細(xì)胞能量耗竭及Ca2+內(nèi)流增加，引發(fā)DCM；GAPDH被PARP修飾后活性減低，觸發(fā)多種異常代謝途徑激活，引發(fā)DCM；活化的PARP通過(guò)上調(diào)ET-1、TNF-α等因子的表達(dá)，共同誘發(fā)DCM。由此可見(jiàn)， PARP與DCM的發(fā)生、 發(fā)展密切相關(guān)。PARP抑制劑3-AB可與NAD+競(jìng)爭(zhēng)PARP的催化位點(diǎn)，從而抑制PARP活性。本研究的結(jié)果顯示，除競(jìng)爭(zhēng)性抑制外，3-AB還具有一定的降糖及減輕硝化應(yīng)激反應(yīng)的作用。

表2 各組大鼠心功能變化Table 2 Changes of cardiac function of rats in various groups (±s)

*Plt;0.05 compared with NC group；#Plt;0.05 compared with DM group.

圖1 各組大鼠心肌組織PARP1蛋白表達(dá)Fig 1 The PARP1 protein expression in myocardial tissue of rats in various groups

作為DNA氧化損傷的敏感指標(biāo)，8-OHdG可用來(lái)評(píng)價(jià)體內(nèi)氧化應(yīng)激水平；3-NT作為特異性生物標(biāo)志物反映體內(nèi)ONOO-的生成情況，可以評(píng)價(jià)硝化應(yīng)激水平。本實(shí)驗(yàn)中DM組大鼠心肌組織8-OHdG和3-NT含量明顯增高，而DT組3-NT含量顯著下降。表明3-AB可能通過(guò)降低體內(nèi)的硝化應(yīng)激水平而減輕心肌細(xì)胞DNA鏈的氧化損傷，從而改善DM大鼠心功能障礙，顯示出對(duì)DM大鼠的心肌具有一定的保護(hù)作用。

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2012-11-30

2013-06-26

吉林省科技廳自然科學(xué)基金(200705396)；北華大學(xué)校管課題(2008第140號(hào))

*通信作者(correspondingauthor)： dzhqmdzh@yahoo.com.cn

1001-6325(2014)03-0402-02

R 285.5；R 587.1

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