褪黑素通过介导线粒体自噬改善糖尿病心肌梗死后心肌损伤

摘要

目的探讨褪黑素通过介导线粒体自噬对糖尿病(DM)心肌梗死(MI)后心肌损伤的保护作用及相关机制。方法将32只C57BL/6J雄性小鼠按照随机数表法随机分为4组,每组8只:(1)假手术组(sham组);(2)糖尿病组(DM组);(3)糖尿病急性心肌梗死组(DMI组);(4)糖尿病急性心肌梗死+褪黑素组(DMI+Mel组)。4周后行超声心动图检测小鼠心脏功能。取心脏行切片染色,检测小鼠心肌间质纤维化程度和心肌细胞凋亡水平。培养H9c2细胞,分为以下4组:(1)对照组(CON组);(2)高糖高脂组(HG/HF组);(3)高糖高脂缺氧组(HG/HF+hypoxia组);(4)HG/HF+hypoxia+Mel组。行相应处理后,采用蛋白质印迹法检测B细胞淋巴瘤-2蛋白(Bcl-2)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3蛋白(Caspase-3)、Bcl-2关联X蛋白(Bax)和微管相关蛋白1轻链3-β(LC3)、死骨片蛋白1(P62)、帕金蛋白(Parkin)等线粒体自噬相关蛋白的表达,采用荧光素酶法检测细胞内三磷酸腺苷(ATP)浓度。采用SPSS 25.0统计软件进行数据分析。根据数据类型,分别采用方差分析和Dunnett法进行组间比较。结果与sham组相比,DMI组和DMI+Mel组小鼠的左心室射血分数(LVEF)和左室短轴缩短率(LVFS)显著降低;左室收缩末期内径(LVESD)、左室舒张末期内径(LVEDD)、心肌细胞横截面积、间质纤维化程度和细胞凋亡率显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。与DMI组相比,DMI+Mel组小鼠的心功能明显改善;LVESD、LVEDD、心肌细胞横截面积、间质纤维化程度和细胞凋亡率显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。与CON组相比,HG/HF组和HG/HF+hypoxia组细胞Bax、Caspase-3、P62表达显著升高,Bcl-2、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ及Parkin水平显著降低,细胞内ATP含量显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。与HG/HF组和HG/HF+hypoxia组相比,HG/HF+hypoxia+Mel组细胞Bax、Caspase-3、P62表达显著降低,Bcl-2、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Parkin水平显著升高,细胞内ATP含量显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论褪黑素可通过增强线粒体自噬减轻糖尿病心肌梗死后心肌细胞的损伤,从而改善心脏功能。