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编号:610515
有氧运动抑制心脏Hmox-1/GPX4介导的铁死亡缓解糖尿病小鼠心室重构
http://www.100md.com 2023年5月29日 温州医科大学学报 2023年第5期
染色,心肌,1材料和方法,2结果,3讨论
     王婷,邹岩,李海燕,王永华

    1.绍兴市人民医院 浙江大学绍兴医院 超声科,浙江 绍兴 312000;2.温州医科大学附属第一医院心内科,浙江 温州 325015;3.温州医科大学 体育部,浙江 温州 325035;4.温州医科大学附属第一医院 康复科,浙江 温州 325015

    糖尿病发病率逐年升高,其对健康影响除了代谢紊乱外还在于导致严重的心血管并发症。糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy, DCM)是一种独立于冠心病、心脏瓣膜病和高血压心脏病等之外的特异性心肌病,其病理表现为细胞凋亡和坏死增加、心肌细胞肥大、心肌胶原过度沉积,导致左心室舒张期和(或)收缩期功能障碍,与糖尿病患者心功能不全和高病死率密切相关[1]。诸多证据指出,长期适当的有氧运动疗法可以降低糖尿病机体血脂和血糖,上调胰岛素敏感性,减轻心肌细胞炎症、凋亡程度和氧化应激反应水平,从而一定程度上延缓DCM的进展[2-5]。

    近年研究发现,铁死亡是一种新型的程序性细胞坏死方式,具有铁依赖性,通过催化细胞膜高表达不饱和脂肪酸,促使脂质过氧化物积累从而损伤杀死细胞。谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase-4, GPX4)是铁死亡的重要调节剂,主要通过谷胱甘肽(glutathione, GSH)依赖的方式,还原有毒的过氧化物,从而保护线粒体和细胞免受铁死亡损伤;而血红素加氧酶1(heme oxygenase-1,Hmox-1)的增加可加速血红素降解,同时促进游离铁的释放,导致铁死亡增加[6-8]。近年研究指出铁死亡参与多种疾病如神经退行性疾病、炎症、癌症和缺血再灌注损伤[9]等的进展,同时也参与糖尿病诸多并发症如肾病、脑血管疾病、视网膜病变和动脉粥样硬化性心脏病的发生发展[10]。据报道,铁死亡激动剂可显著降低心肌细胞GPX4的表达,引起铁代谢异常和脂质过氧化[11]。LI等[12]研究结果表明GPX4可以抑制脂质过氧化负向调控铁死亡,在DCM伴缺血/再灌注模型中,铁死亡减少氧化应激反应和细胞凋亡损伤,显著减轻糖尿病心肌梗死面积。

    美国糖尿病学会鼓励糖尿病患者进行适当运动用于改善心血管疾病等的并发症。然而,有氧运动训练是否调控心脏铁死亡途径来改善心脏功能尚不清楚。本研究通过对db/db自发糖尿病小鼠及高脂饮食(high fat food, HFD)联合链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)诱导的2型糖尿病小鼠进行12周的跑台运动干预,以阐明有氧运动介导心脏铁死亡途径这一新机制发挥其保护DCM的作用 ......

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