糖尿病大鼠早期心功能与CaM、Ca2+/CaMKⅡ触动心肌电-机械偶联的实验研究

糖尿病（DM）已成为威胁人类健康的主要杀手之一,近年来DM对心肌自身功能的影响（糖尿病性心肌病，DCM）受到广泛关注。心肌胞内Ca2+稳态失衡及电-机械偶联的变化可能是DCM心功能损伤的始动因素。然而，在DCM发生、发展过程中心功能变化与Ca2+稳态失衡，电-机械偶联变化之间有何关系以及心肌功能如何演变，目前尚不清楚，而阐明这些问题对了解DCM发病机制、病程进展、及对其有效的诊治及预后判断均为重要。本课题组前期研究发现DM早期大鼠心肌加速度、应变、应变率（功能研究）均明显减低，提示这些指标可以敏感反映DM对心肌的损伤。本研究拟运用二维超声斑点追踪（2D-STI）技术，对DM大鼠心肌功能变化进行同步动态观察，探讨心肌功能与心肌胞内Ca2+稳态失衡及电-机械偶联变化之间的相关性，着重研究DCM心肌功能障碍和电-机械偶联的发展过程和演变规律，为临床DCM的早期诊断及治疗提供理论基础和实验依据。

糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy,DCM) 发病机制复杂，其中细胞内钙调节异常对心肌收缩和舒张功能的影响在DCM发病中占重要地位。本研究项目通过建立1型糖尿病模型,应用2D-STI技术对DM大鼠不同时间点心肌应变、应变率、电-机械偶联时间及功能变化进行动态观察,阐明了DM发生、发展过程中心肌机械形变和功能演变的规律以及心肌胞内钙离子稳态与心肌机械形变、心肌功能、心肌病理变化之间的相关关系. 回答了是否STI技术可以评估心肌细胞内Ca2+代谢异常,STI技术评估早期DM局部心肌电-机械偶联时间是否可以反映心肌细胞内Ca2+稳态失常,在DCM早期未出现临床症状前，STI技术反映心肌机械形变异常是否已提示心肌胞内Ca2+负载，CaM、Ca2+/CaMKIl表达异常，STI技术反映心肌机械形变和电-机械偶联时间异常与Ca2+负载，CaM、Ca2+/CaMKIl相关性如何等关注的问题 ;并阐明了早期胰岛素治疗对CaM、Ca2+/CaMKⅡ、胞内Ca2+及整体心功能的影响,证明早期应用胰岛素干预治疗对糖尿病大鼠心肌的保护作用;揭示了超声无创2D-STI技术早期评估DM 心肌机械形变、心肌功能可以间接反映心肌细胞内钙离子失衡状况, 搭起DM大鼠细胞分子水平研究与整体或局部心肌功能研究之间的桥梁，揭示心肌电-机械偶联和功能障碍的发展过程和演变规律，为DCM的早期诊断、治疗及研究发病机制提供理论基础和实验依据，并为早期诊断和疗效的评价提供了2D-STI这种无创的、可重复进行的、定量的方法。.项目研究内容:①DCM心肌细胞CaM、CaMKⅡ表达调解异常及胞内Ca2+稳态的失衡与心肌功能的演变规律及相关性研究;②DCM电-机械偶联演变规律与心肌功能变化之间的相关性研究;实验研究均已完成,并都获得实验原始数据;已撰写了3篇SCI论文,均已修回;此项目研究结果参加了2011年全国博士后论坛交流会议;并培养博士后1名;至结题时,项目的研究达到了预期的目标.