DHA通过影响凋亡基因表达、抑制凋亡通路的激活发挥糖尿病心肌保护作用

Dietary supplementation with DHA (C22:6n-3) has cardiovascular protective effects on patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM) but its mechanism is still unclear. Previously, we have observed that all the n-3 PUFAs, especially DHA and EPA, were markedly decreased in the type 2 diabetic rat heart. And supplementation with DHA in T2DM rat significantly improved the left-ventricular function and decreased cardiac myocytes apoptosis suggesting that the cardio-protective effect of DHA is correlated with its anti-apoptosis function. In the present study, we use the high-fat diet (HFD) and low-dose streptozotocin- (STZ) induced type 2 diabetic rat and long chain saturated fatty acids treated cardiac myocytes, in vivo and in vitro, to further investigate the apoptosis signal, pathway and modulate factors and to explore the mechanism of anti-apoptosis function and cardio-protective effect of DHA.

心脏并发症是2型糖尿病（T2DM）治疗的重点和难点，是T2DM患者主要致残和致死原因。饮食补充n-3系多不饱和脂肪酸（n-3 PUFAs）是目前防治T2DM心脏并发症唯一有效的营养支持疗法，但其作用机制尚不清楚。申请者前期研究发现，T2DM大鼠心肌n-3系多不饱和脂肪酸含量明显减少，且以二十二碳六烯酸（DHA）减少为主。饮食补充DHA后，T2DM大鼠心脏心功能得到改善，心肌细胞凋亡明显减少。研究表明，DHA可通过改变基因表达发挥抗心肌肥大作用。提示我们，补充DHA是否影响了某些凋亡基因的表达，减少了糖尿病心肌细胞凋亡的发生，从而保护糖尿病心肌。本课题拟以高脂饮食加小剂量STZ诱导的T2DM大鼠模型和长链饱和脂肪酸诱导的心肌细胞凋亡模型为研究对象，在整体和细胞水平，探讨DHA抗T2DM心肌细胞凋亡的作用靶点及其分子作用机制，为临床应用DHA防治T2DM心脏并发症提供重要的科学依据和理论基础。

1. 研究计划执行情况概述。.（1）按计划执行情况。本项目严格按照年度研究计划完成了相关研究工作，并在此基础上完成了 “DHA通过影响凋亡基因表达、抑制凋亡通路的激活发挥糖尿病心肌保护作用”相关内容的研究。发表 SCI 论文 3 篇, 另有1篇SCI论文已投稿（Cardiovascular Research）； 培养硕士生 1 名。.（2）研究目标完成情况。本项目在执行期间完成了预期的研究目标，明确了DHA对糖尿病心肌的保护作用，发现DHA一方面可以通过影响凋亡基因表达，抑制凋亡通路的激活，另一方面抑制钙依赖的蛋白酶Calpain的基因表达，间接抑制肌钙蛋白降解，从而维持正常细胞骨架形态发挥保护作用。.在完成计划任务的同时，我们还系统观察了了除DHA外，其他n-3 PUFAs对抗糖尿病心肌细胞凋亡的效果和机制。项目研究结果为n-3 PUFAs在糖尿病心脏病临床防治方面的实际应用提供了新的思路和可靠的理论依据。.2. 研究工作主要进展、结果和影响。.（1）主要研究内容。全面观察 2 型糖尿病大鼠心脏形态和功能学改变，证实饮食补充 DHA 对 2型糖尿病大鼠心脏的保护作用，并找出 DHA 抗心肌细胞凋亡的作用靶点。 细胞水平验证 DHA 抗心肌细胞凋亡的作用及机制。.（2）取得的主要研究进展、重要结果、关键数据等及其科学意义或应用前景。.全面观察 2 型糖尿病大鼠心脏形态和功能学改变，证实饮食补充 DHA 对 2型糖尿病大鼠心脏的保护作用，并找出 DHA 抗心肌细胞凋亡的作用靶点。.整体水平：1、通过36周的大鼠T2DM模型诱导，在活体和组织水平取得了项目计划书中相应的数据，发现2 型糖尿病大鼠心肌形态出现明显病理改变，心功能下降，而饮食补充DHA的T2DM大鼠2型糖尿病大鼠心脏各指标接近对照组，证实DHA可以部分逆转T2DM心脏的病理改变；2、气相色谱法测定血清和心肌中脂肪酸谱及含量发现T2DM心肌DHA下降明显，而饮食补充DHA可以明显增加心肌DHA含量；3、光镜和透射电子显微镜观察左心室和心肌细胞形态学发现T2DM大鼠心肌细胞有肌纤维溶解和线粒体崩解现象。.细胞水平验证 DHA 抗心肌细胞凋亡的作用及机制。.细胞水平：1、利用长链饱和脂肪酸软脂酸诱导H9C2 心肌细胞株作为凋亡模型，观察不同时间浓度DHA ，EPA，AA，亚麻酸和亚油酸抗凋亡的效果，发