NGF基因转导对糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤和心律失常的影响

NGF基因转导对糖尿病大鼠心肌缺血/再灌注损伤和心律失常的影响目的:1、验证糖尿病大鼠心肌NGF表达较正常大鼠变化规律。探索利用腺相关病毒(adeno-associatedvirus,AAV)为载体将外源NGF基因导入糖尿病大鼠的心脏,以逆转NGF表达的减少的可行性。2、对比糖尿病和非糖尿病大鼠心肌缺血再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)期间损伤程度、心肌细胞凋亡水平和心律失常发生情况。研究AAV介导的心肌NGF基因转导是否能够减轻糖尿病对心肌I/R损伤的恶化作用并阐述其潜在机制。方法:1、AAV介导的神经生长因子基因转导糖尿病大鼠模型。8周龄健康雄性SD大鼠,体重230g~250g。用随机数字表法将大鼠分为:正常对照(Control)组,糖尿病(DM)组,糖尿病注射空病毒(DA)组和糖尿病AAV-NGF转导组(DN)组,每组18只。适应性饲养一周后,除Control组的其他3组:用1%STZ溶液按50mg/kg行腹腔注射。于给药后24小时测一次血糖,随后每24小时测一次,共测7次。成模标准:每次血糖值均大于16.7mmol/L。Control组:大鼠禁食(不禁水)24小时。糖尿病大鼠成模两周后,开胸行大鼠心肌点注射,DA组、DM组注射相应AAV病毒液,Control组、DM组注射等体积PBS溶液。基因转导4周后使用荧光显微镜观察基因转导大鼠左心室冰冻切片GFP表达情况。使用ELISA法检测各组大鼠左心室NGF表达水平。2、神经生长因子基因转导对糖尿病大鼠心肌缺血/再灌注损伤的影响。在基因转导4周后,将第一部分所得各组大鼠模型,通过结扎冠状动脉左前降支缺血30分钟、松解120分钟的方法建立I/R损伤模型。利用ELISA法检测大鼠动脉血心肌肌钙蛋白I、缺血区心肌caspase-3含量。心电图记录I/R期间室性期前收缩、室性心动过速、心室颤动情况,分析其发生率、发作次数、持续时间。结果:1、与Control组相比,DM、DA、DN组自建模第2天起血糖水平明显升高(均P<0.01),达到糖尿病动物模型标准,高血糖状态持续至实验结束。2、基因转导4周后,DA和DN组大鼠左心室在荧光显微镜下均可见绿色荧光。3、与Control组比较,DM、DA组大鼠左心室心肌组织NGF表达水平降低(均P<0.05);与DM组比较,DN组大鼠左心室心肌组织NGF表达水平升高(P<0.05)。4、经心肌缺血30min、再灌注120min后,与Control组比较,DM、DA、DN组大鼠动脉血心肌肌钙蛋白I明显增多(均P<0.05)。与Control组比较,DM、DA组大鼠缺血区心肌组织活性caspase-3表达增多(均P<0.05)。与DM组比较,DN组大鼠缺血区心肌组织活性caspase-3减少(P<0.01)。5、I/R期间,与Control组比较,DM和DA组大鼠室性期前收缩、室性心动过速平均发作次数增多(均P<0.05),室性心动过速、心室颤动平均持续时间延长(均P<0.05)。与DM组比较,DN组大鼠室性期前收缩、室性心动过速平均发作次数减少(均P<0.05),室性心动过速、心室颤动平均持续时间缩短(均P<0.05)。结论:1、AAV介导的心肌NGF基因转导可以逆转STZ诱导的1型糖尿病大鼠心肌NGF表达减少。2、与正常大鼠相比,糖尿病大鼠心肌I/R期间凋亡反应更活跃,致死性心律失常发作更频繁,持续时间更长。3