丹参-红花配伍调控未折叠蛋白应答改善糖尿病心肌病小鼠心脏功能研究.pdf

丹参-红花配伍调控未折叠蛋白应答改善糖尿病心肌病小鼠心脏功能研究许美玲,邢宝彤,李建萍(南京中医药大学药学院,江苏 南京 210023)摘要:目的 探讨丹参-红花配伍口服给药对糖尿病心肌病小鼠的作用及机制。方法将 46 只 C57BL/6J 小鼠,分为空白对照组、糖尿病心肌病组、丹参-红花配伍短期治疗给药组、丹参-红花配伍长期预防给药组和恩格列净阳性药组。采用高脂饲料饲养(10 周)结合 STZ 注射(120 mgkg-1,单次注射)的方法建立糖尿病心肌病小鼠模型。监测小鼠体质量、能量摄取、饮水量,采用口服糖耐量试验(OGTT)和胰岛素耐量试验(ITT)评价小鼠葡萄糖代谢能力,应用心脏超声技术测定小鼠心脏收缩功能(FS)和舒张功能(MV E/A),采用分子生物学方法分析未折叠蛋白应答信号通路上 IRE1、PERK、ATF6、ATF4、Xbp1s、GRP94 和 GRP78 等关键转录因子的基因及蛋白表达。结果 与糖尿病心肌病小鼠相比,丹参-红花配伍长期预防给药小鼠的饮水量和血糖水平分别降低 21.56%(P0.000 1)和 28.82%(P0.000 1),胰岛素水平上升 43.63%(P0.05);OGTT 和 ITT的曲线下面积(AUC)分别下降 16.56%(P0.05)和 6.82%;FS 和 MV E/A 分别增加 32.86%(P0.001)和 24.3%(P0.01),左心室 IRE1、Xbp1s、GRP78 和 GRP94 的基因表达水平以及 GRP78 的蛋白表达水平均显著增加(P0.05)。丹参-红花配伍短期治疗给药对糖尿病心肌病小鼠的饮水量(降低 10.46%,P0.05)、心脏舒张功能障碍(MV E/A 增加 17.87%,P0.01),以及 IRE1、ATF4、Xbp1s、GRP78 和 GRP94 mRNA 以及 GRP78 蛋白表达水平(P0.05)有显著调控作用。结论丹参-红花配伍口服给药对糖尿病心肌病小鼠具有显著改善作用。关键词:糖尿病心肌病;丹参;红花;配伍;未折叠蛋白应答中图分类号:R285.5文献标志码:A文章编号:1672-0482(2023)09-0910-08DOI:10.14148/j.issn.1672-0482.2023.0910引文格式:许美玲,邢宝彤,李建萍.丹参-红花配伍调控未折叠蛋白应答改善糖尿病心肌病小鼠心脏功能研究J.南京中医药大学学报,2023,39(9):910-917.Study on the Combination of Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma and Carthami Flos to Regulate Unfolded Protein Re-sponse and Improve Cardiac Function in Mice with Diabetic CardiomyopathyXU Mei-ling,XING Bao-tong,LI Jian-ping(School of Pharmacy,Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing 210023,China)ABSTRACT:OBJECTIVE To explore the effects of oral administration of Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma and Carthami Flos(DH)on mice with diabetic cardiomyopathy and the underlying mechanisms.METHODS Forty-six C57BL/6J mice were divided in-to the control(CTL)group,diabetic cardiomyopathy(DCM)group,short-term DH administration(DCM-DHO)group,long-term 019南京中医药大学学报 2023 年 9 月第 39 卷第 9 期J Nanjing Univ Tradit Chin Med Vol.39 No.9 Sep.2023收稿日期:2023-08-03基金项目:国家自然科学基金面上项目(81803795);江苏省自然科学基金面上项目(BK20180823);南京中医药大学自然科学基金青年项目(NZY81803795);江苏省高等学校自然科学研究面上项目(18KJB360003)第一作者:许美玲,女,硕士研究生,E-mail:xumeiling143 通信作者:李建萍,女,副教授,主要从事中药药理研究,E-mail:jianpingli DH administration(DCM-DHOL)group and empagliflozin positive drug(EMPA)group.A mouse model of diabetic cardiomyopathy was established using a high-fat diet(10 weeks)combined with STZ injection(120 mgkg-1,single injection).The body weight,energy intake,and water consumption of mice were monitored and the glucose metabolism of mice was evaluated by oral glucose toler-ance test(OGTT)and insulin tolerance test(ITT).Cardiac systolic function(FS)and diastolic function(MV E/A)of mice were measured by echocardiography.Molecular biological methods were used to analyze the gene and protein expression of key transcription factors such as IRE1,PERK,ATF6,ATF4,Xbp1s,GRP94 and GRP78 in unfolded protein response signal pathway.RESULTSCompared with diabetic cardiomyopathy mice,the water consumption and blood glucose level of DCM-DHOL mice were decreased by 21.56%(P0.000 1)and 28.82%(P0.000 1),respectively;the insulin level was increased by 43.63%(P0.05)and the are-as under the curves of OGTT and ITT were decreased by 16.56%(P0.05)and 6.82%,respectively;the FS and MV E/A were in-creased by 32.86%(P0.001)and 24.3%(P0.01),respectively;the gene expression levels of left ventricular IRE1,Xbp1,GRP78 and GRP94(P0.05)and the protein expression level of GRP78(P0.05)were also significantly increased.In DCM-DHO mice,the water consumption decreased by 10.46%(P0.05),cardiac diastolic function MV E/A increased by 17.87%(P0.01),and the mRNA levels of IRE1,Xbp1s,GRP78 and GRP94 and protein expression of GRP78(P0.05)were significantly improved as compared with diabetic cardiomyopathy mice.CONCLUSION Oral administration of DH has a significant improvement effect on di-abetic cardiomyopathy mice.KEYWORDS:diabetic cardiomyopathy;Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma;Carthami Flos;compatibility;unfolded protein re-sponse 糖尿病是引发心血管疾病的重要风险因素1,糖尿病患者发生心血管疾病的风险要比正常人高23 倍2-3。一方面,糖尿病会加快高血压和冠状动脉疾病的进程,增加心肌梗死和心力衰竭的发生率和死亡率4;另一方面,糖尿病本身对心脏也是有害的,在没有高血压或冠状动脉疾病的情况下,也会独立地引发心脏疾病5。糖尿病是引发心衰的独立风险因素,而这种直接由糖尿病引起的心脏结构和功能障碍就是糖尿病心肌病6-7。糖尿病心肌病当前缺乏有效的特异性防治药物8。由于糖尿病是推动糖尿病心肌病发生发展的始动因素和病理基础,采用降糖药物改善糖尿病症状是糖尿病心肌病的基本防治方法5。但是,2 型糖尿病患者在成功控制血糖后,微血管和大血管病变的残留风险依旧非常高9。尤其在年老、有心血管疾病史或有其他心血管风险因素的 2 型糖尿病患者中,如果强化血糖控制,反而会加剧心衰的发生风险10。因此,寻找针对糖尿病心肌病的特异性治疗靶点和药物仍有很大的前景和挑战5。在我国医药文化发展中,药食两用的中药材逐渐成为人们保健养生的关注热点,促进了药食两用中药材的发掘与研究。丹参和红花均为药食两用的中药 材,丹 参 为 唇 形 科 植 物 Salvia miltrorrhiza Bge.的干燥根及根茎,具有活血祛瘀,调经止痛,清心除烦的功效;红花为菊科植物 Carthamus tinctorius L.的干燥管状花,具有活血通经,祛瘀止痛,疏肝通络的功效。2020 年发表的综述在总结丹参-红花配伍通过多成分、多靶点、多途径改善肥胖、高血压、糖尿病、冠状动脉粥样硬化等疾病的基础上,提出丹参-红花配伍对糖尿病及心血管并发症的防治潜力,但是丹参-红花配伍对糖尿病心肌病或者糖尿病并发心血管疾病的防治作用及机制仍需临床试验的验证及基础研究的探索11。课题组最近研究发现,丹参-红花配伍可以显著改善糖尿病心肌病小鼠的心脏功能障碍12。但是,该研究中丹参-红花配伍水提物的给药方式为腹腔注射,在临床应用中具有局限性,本文设计了 2 种口服给药的方式,评价丹参-红花配伍口服给药对糖尿病心肌病小鼠糖尿病症状、葡萄糖代谢能力及心脏功能的作用。同时以未折叠蛋白应答信号通路异常这一糖尿病心肌病的关键病理机制为切入点13,探讨丹参-红花配伍口服给药对糖尿病心肌病小鼠的调控机制,以期为糖尿病心肌病的临床防治提供实验基础。1 材料与方法1.1 试验药物丹红注射液购自步长制药股份有限公司(DH,批号:22051003,丹参-红花配伍水提物的生药量为29 mgmL-1,丹参和红花以 3 1 的比例配伍,采用水提醇沉法制得);恩格列净(Empagliflozin,EMPA)购自德国 Boehringer Ingelheim 公司(批号:004345)。1.2 实验动物雄性 C57BL/6J 小鼠(2025 g)购自北京维通利华实验动物技术有限公司,实验动物生产许可证号:SCXK(京)2021-0006。小鼠饲养在南京中医药大学实验动物中心,环境温度为 22,12 h 黑暗和12 h 光照循环,小鼠维持充足的饲料和饮用水。动物实验由南京中医药大学动物伦理委员会批准,批准号:201805A023,按照 NIH 实验动物护理和使用指南进行。1.3 试剂119许美玲,等:丹参-红花配伍调控未折叠蛋白应答改善糖尿病心肌病小鼠心脏功能研究 第 9 期高脂饲料(High fat diet,HFD,Research Diets D12492,60%的能量来自于脂肪,5.24 kcalg-1,1 cal=4.19 J)购自美国 Research Diets 公司(批号:1902702HS2.5);普通标准饲料(Normal standard di-et,ND,3.30 kcalg-1)购自江苏协同生物工程有限公司;链脲霉素(Streptozotocin,STZ)(批号:S0130)、柠檬酸钠(批号:S1804)、柠檬酸(批号:C0759)和羟乙基纤维素(批号:434973)均购自 Sigma-Aldrich 公司;葡萄糖购自上海麦克林生化科技有限公司(批号:G6172);小鼠胰岛素(INS)ELISA 试剂盒购自南京建成生物工程研究所(批号:H203-1-2);葡萄糖测定试剂盒购自上海荣盛生物科技有限公司(批号:20180402137);胰岛素购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司(批号:K1815025);纯化的小鼠 anti-GRP78 抗体购自美国 BD 公司(批号:610979,West-ern blot 使用时抗体稀释 1 000 倍);GRP94 的兔单克隆抗体购自美国 Cell Signaling 公司(批号:20292,Western blot 使用时抗体稀释 1 000 倍)。1.4 仪器Vevo 3100 超声成像系统(VisualSonics Inc,加拿大);ENSPIRE 多功能酶标仪(PerkinElmer,美国);Mini-PROTEAN 电泳仪及其配件(BioRad,美国);ChemiDoc 成像系统(BioRad,美国);ABI7500实时定量 PCR(Applied Biosystems,美国)。1.5 方法1.5.1 动物实验设计动物实验按照最新的天然产物药理学研究最佳实践指南进行14-15。实验共使用46 只 C57BL/6J 雄鼠,其中21 只小鼠随机分为空白对照组(CTL,n=10)和丹参-红花配伍长期预防给药组(DCM-DHOL,n=11),剩余 25 只小鼠造模后再分组。10 只空白对照组小鼠用标准普通饲料喂养 10 周,并在第 5 周的第 1 天腹腔注射柠檬酸钠缓冲液(0.1 molL-1,pH=4.5),其余 36 只小鼠用高脂饮食喂养 10 周,并在第 5 周的第 1 天腹腔注射 STZ 柠檬酸钠缓冲液(120 mgkg-1)。在第 8 周的最后 1 天测定小鼠禁食 2 h 后的血糖水平,将未分组的 25 只小鼠中血糖值16.67 mmolL-1的存活小鼠进一步分为糖尿病心肌病组(DCM,n=7)、丹参-红花配伍短期治疗组(DCM-DHO,n=7)以及恩格列净阳性药组(DCM-EMPA,n=7),分组时确保这 3 组的平均血糖值相同(图 1)。给药方法为:丹参-红花配伍短期治疗组在第 910 周每天灌胃丹参-红花水提液(4.16 mLkg-1);丹参-红花配伍长期预防给药组,在第 110 周每天灌胃丹参-红花水提液(4.16 mLkg-1);恩格列净阳性药给药组,在第 910 周每天灌胃恩格列净-0.5%羟乙基纤维素溶液(10 mgkg-1)。注:ND.普通标准饲料;HFD.高脂饲料;STZ.STZ 柠檬酸钠缓冲液;DH.丹参-红花水提液;EMPA.恩格列净-0.5%羟乙基纤维素溶液图 1 丹参-红花配伍对糖尿病心肌病小鼠心脏保护作用的实验设计Fig.1 Experimental design of the cardioprotective effect of DH on diabetic cardiomyopathy mice1.5.2 糖尿病指标监测 动物实验期间,在每周的最后 1 天监测小鼠的体质量、饮水量、能量摄入以及血糖水平(禁食 2 h),连续监测 10 周。最后 1 次给药后测定小鼠血清胰岛素水平,同时每组抽取 3 只小鼠进行口服葡萄糖耐量试验(Oral glucose toler-ance test,OGTT)和胰岛素耐受试验(Insulin toler-219南京中医药大学学报 2023 年 9 月第 39 卷第 9 期ance test,ITT)。实验方法参考文献16,简述如下:小鼠禁食 14 h 后进行 OGTT 试验,根据小鼠体质量灌胃 20%葡萄糖溶液(1 gkg-1),在不同的时间点(0、15、30、60、90 min)进行尾尖取血,采用血糖仪检测血糖水平。小鼠休息 1 周后进行 ITT 试验,禁食4 h,根 据 小 鼠 体 质 量 腹 腔 注 射 胰 岛 素 溶 液(0.75 Ukg-1),随后按照与 OGTT 试验一样的方法进行血糖检测。1.5.3 心脏功能检测 在小鼠最后 1 次给药后,采用 Vevo 3100 成像系统对小鼠进行超声心动图检查,评价其心脏功能。在小鼠清醒状态下,获得 M模式下心脏的胸骨旁短轴视图,并测量左心室缩短分数(Left ventricular fractional shortening,FS),评估心脏收缩功能。麻醉状态下,从心尖四室视图获取小鼠二尖瓣血流脉冲多普勒图,计算早期充盈速度与心房充盈速度之比(The ratio of peak early filling velocity to atrial filling velocity,MV E/A),评价心脏舒张功能。超声心动图检查由南京医科大学第一附属医院的超声心动图检查专家进行,其对小鼠的造模方法和给药情况不知情。1.5.4 未折叠蛋白应答信号通路上关键转录因子水平检测 超声心动图检查后,处死所有小鼠,收集左心室并储存于-80 备用分子生物学分析。采用qPCR 对小鼠左心室未折叠蛋白反应(Unfolded pro-tein response,UPR)通路相关转录因子的 mRNA 水平进行检测,包括肌醇依赖酶(Inositol requiring en-zyme 1,IRE1)、剪切的 X 盒结合蛋白 1(Spliced x-box binding protein 1,Xbp1s)、葡萄糖调节蛋白 78(Glucose regulating protein 78,GRP78)、葡萄糖调节蛋白 94(Glucose regulating protein 94,GRP94)、胰激酶 R-样内质网激酶(Pancreatic kinase R-like endo-plasmic reticulum kinase,PERK)、激活转录因子 4(Activating transcription factor 4,ATF4)和激活转录因子 6(Activating transcription factor 6,ATF6),这些转录因子和内参基因的引物序列如表 1 所示17。采用 Western blot 实验检测小鼠左心室中GRP78 和 GRP94 的蛋白表达量,其抗体浓度分别为0.25 gmL-1和 0.20 gmL-1。表 1 未折叠蛋白应答信号通路上相关转录因子的引物序列Table 1 Primer sequences of related transcription factors in the unfolded protein response signaling pathway基因前引物序列(53)后引物序列(53)IRE1GCGATGGACTGGTGGTAACTTCTTGGCCTCTGTCTCCTTGXbp1sGGTCTGCTGAGTCCGCAGCAGGGAAAGGGAGGCTGGTAAGGAACGRP78CCTCTCTGGTGATCAGGATACGTGGAGAAGATCTGAGACTGRP94GATGGTCTGGCAACATGGAGCGCCTTGGTGTCTGGTAGAAPERKCACCATGCTGGACACAGTGAGCTTCTTCGCTGGCTGTGTATF4CCACCAGACAATCTGCCTTCCTAGCTCCTTACACTCGCCAATF6GCCGACTGTGGTTCAACTTCTCCTCAGCACAGCGATATCC-actinTGACAGGATGCAGAAGGAGAGCTGGAAGGTGGACAGTGAG1.6 数据处理所有数据均用 xs 表示,采用 GraphPad Prism v6.0 进行统计分析,采用 One-way ANOVA with Tukeys multiple comparisons test 进行差异分析。P0.05 被认为差异有统计学意义。2 结果2.1 丹参-红花配伍改善糖尿病心肌病小鼠的糖尿病症状饮水量监测结果表明,与空白组小鼠相比,糖尿病心肌病小鼠的饮水量显著增加(P0.000 1),在第 10 周增加了 87.92%;丹参-红花配伍短期治疗给药和长期预防给药后显著降低了糖尿病心肌病小鼠的饮水量,在第 10 周分别降低了 10.46%(P0.05)和 21.56%(P0.000 1)。此外,丹参-红花配伍对糖尿病心肌病小鼠的体质量和能量摄入均无显著影响。阳性药恩格列净给药后会导致糖尿病心肌病小鼠体质量显著降低(P0.05),饮水量显著增加(P0.000 1),对能量摄入有增加的趋势。详见图2。319许美玲,等:丹参-红花配伍调控未折叠蛋白应答改善糖尿病心肌病小鼠心脏功能研究 第 9 期注:与空白组比较,P0.05,P0.001,P0.000 1;与糖尿病心肌病组比较,#P0.05,#P0.000 1。xs,n=711。图 2 丹参-红花配伍降低糖尿病心肌病小鼠的饮水量Fig.2 DH decreased water intake in mice with diabetic cardiomyopathy 血糖水平、胰岛素水平、OGTT 和 ITT 实验结果表明,糖尿病心肌病小鼠出现了持续的高血糖及糖代谢异常状态。与空白小鼠相比,糖尿病心肌病小鼠的血糖水平在第 10 周增加了 178.56%(P 0.000 1),血清胰岛素水平下降了 72.55%(P 0.000 1);OGTT 和 ITT 试验的曲线下面积(AUC)分别增加 236.75%和 88.79%(P0.000 1)。丹参-红花配伍长期预防给药小鼠维持较低的血糖水平,与糖尿病心肌病小鼠相比,血糖水平在第 5 周和第 10周分别降低了 26.08%(P0.01)和 28.82%(P0.000 1);胰岛素水平结果提示,丹参-红花配伍长期预防给药后,糖尿病心肌病小鼠的胰岛素水平上升了43.63%(P0.05)。OGTT 试验和 ITT 试验中,对 0120 min 血糖水平 AUC 进行统计,发现相较于糖尿病心肌病小鼠,丹参-红花配伍长期预防给药后,OGTT 和 ITT 的 AUC 分别下降了 16.56%(P0.05)和 6.82%。丹参-红花配伍短期治疗给药对糖尿病心肌病小鼠的血糖、胰岛素水平以及葡萄糖代谢均具有一定的改善趋势,但无显著性影响。阳性药恩格列净给药后可以显著降低糖尿病心肌病小鼠的血糖水平,在第 10 周其血糖水平 下 降 了46.06%(P0.000 1),并对糖尿病心肌病小鼠的糖代谢异常具有显著的改善作用。详见图 3。注:与空白组比较,P0.001,P0.000 1;与糖尿病心肌病组比较,#P0.05,#P0.01,#P0.000 1。xs;AB.n=711;CD.n=3。图 3 丹参-红花配伍改善糖尿病心肌病小鼠的糖尿病指征Fig.3 DH improved diabetic symptom in mice with diabetic cardiomyopathy419南京中医药大学学报 2023 年 9 月第 39 卷第 9 期2.2 丹参-红花配伍改善糖尿病心肌病小鼠的心脏功能障碍超声心动图检查结果表明,糖尿病心肌病小鼠表现出明显的收缩功能障碍,主要表现为 FS 显著降低(P0.000 1);丹参-红花配伍长期预防给药后对糖尿病心肌病小鼠的心脏收缩功能障碍具有显著的改善作用,FS 显著增加 32.86%(P0.01)。糖尿病心肌病小鼠同时表现出心脏舒张功能障碍,具体表现为 MV E/A 显著降低(P0.001),丹参-红花短期配伍治疗给药和长期预防给药后,MV E/A 分别显著增加 17.87%(P0.05)和 24.3%(P0.01)。阳性药恩格列净可以显著改善糖尿病心肌病小鼠的心脏收缩功能障碍(P0.01),对心脏舒张功能障碍具有改善趋势。详见图 4。注:a.M 模式下心脏的胸骨旁短轴视图;b.二尖瓣血流的脉冲多普勒图;c.各组 FS 比较;d.各组 MV E/A 比较。与空白组比较,P0.001,P0.000 1;与糖尿病心肌病组比较,#P0.05,#P0.01。xs,n=510。图 4 丹参-红花配伍改善糖尿病心肌病小鼠的心脏功能障碍Fig.4 DH improved cardiac dysfunction in mice with diabetic cardiomyopathy2.3 丹参-红花配伍调控糖尿病心肌病小鼠心脏未折叠蛋白应答信号通路未折叠蛋白应答信号通路的分子生物学研究结果显示,糖尿病心肌病小鼠左心室的 IRE1、Xbp1s mRNA 以及分子伴侣蛋白 GRP78 和 GRP94 的 mR-NA 表达和蛋白水平显著下调(P0.05,P0.01),PERK、ATF4 和 ATF6 mRNA 无显著影响。丹参-红花配伍长期预防给药可以显著上调 IRE1、ATF4和 Xbp1s mRNA,分子伴侣蛋白 GRP78 和 GRP94 mRNA 表达水平以及 GRP78 蛋白表达水平(P0.05)。阳性药恩格列净给药后对 IRE1 mRNA 表达具有上调作用(P0.05)。详见图 5。3 讨论心肌病是由糖尿病、肥胖、冠心病、高血压、饮酒、家 族 遗 传 史 等 引 起 的 多 种 心 肌 疾 病 的 总称18-19,其中,糖尿病心肌病特指由糖尿病单独引起的一类心肌病7。尽管糖尿病心肌病早在 40 年前就已经被发现,但迄今为止,糖尿病心肌病的病理机制仍不明确,仍缺少明确有效的防治药物8。课题组前期研究已经发现,丹参-红花配伍腹腔注射给药可以显著改善糖尿病心肌病小鼠的糖尿病症状及心脏功能障碍,在此基础上,本文进一步证实丹参-红花配伍口服给药对糖尿病心肌病小鼠的糖尿病症状,包括高饮水量、高血糖、低胰岛素、葡萄糖代谢能力受损,以及心脏功能障碍,包括收缩功能障碍和舒张功能障碍,均具有显著的改善作用。本文的研究结果为丹参-红花配伍防治糖尿病心肌病提供了实验基础,但潜在的药理机制及在真实世界的有效性仍需进一步探索。本文采用的阳性药是恩格列净。恩格列净是钠-葡萄糖共转运体 2(Sodium glucose cotransporter 2,SGLT2)的抑制剂,可以抑制肾近端小管对葡萄糖的重吸收,从而增加葡萄糖的尿液排泄,发挥降血糖的作用20。此外,心血管结局试验证实,恩格列净可以降低糖尿病患者主要心血管事件和心力衰竭的发生风险21。中国 2 型糖尿病防治指南(2020 年版)已将恩格列净等 SGLT2 抑制剂纳入并发心力衰竭或动脉粥样硬化性心血管疾病或心血管风险高危的 2 型糖尿病患者的标准治疗方案中22。这些均提示恩格列净对糖尿病心肌病具有改善的潜力,本文揭示了恩格列净对糖尿病心肌病小鼠心脏功能障碍的保护作用,这与前期报道的实验结论相吻合23。此外,恩格列净对糖尿病心肌病小鼠的高血糖症以及葡萄糖代谢能力受损均具有显著的改善作用,但恩格列净在增加糖尿病心肌病小鼠能量摄取以及饮水量的同时,会导致其体质量显著下降,该作用值得关注和探究。519许美玲,等:丹参-红花配伍调控未折叠蛋白应答改善糖尿病心肌病小鼠心脏功能研究 第 9 期注:与空白组比较,P0.05,P0.01;与糖尿病心肌病组比较,#P0.05。xs,n=45。图 5 丹参-红花配伍调控糖尿病心肌病小鼠心脏未折叠蛋白应答信号通路Fig.5 DH regulated unfolded protein response signaling pathway in mice with diabetic cardiomyopathy 未折叠蛋白应答信号通路是维持内质网稳态的一种适应性保护机制24。生理状态下,内质网外膜上有 PERK、ATF6 和 IRE1 这 3 种跨膜受体,随时监测内质网中的蛋白折叠情况,如果错误折叠或者未折叠蛋白在内质网中不断蓄积就会诱发内质网应激,原本与分子伴侣蛋白结合处于静息状态的PERK、ATF6 和 IRE1 就会先后活化,分别触发不同的信号通路来减少蛋白合成并增加蛋白折叠能力,最终缓解内质网应激,恢复细胞功能。分子伴侣蛋白在蛋白折叠反应中具有关键性作用,目前已知的分子伴侣蛋白有 GRP78 和 GRP94 等,其主要功能是与新合成的多肽链形成复合物并协助多肽链正确折叠成具有生物构象的功能蛋白质(图 6)25。本文研究发现,丹参-红花配伍口服给药对未折叠蛋白应答信号通路上的 IRE1 途径及伴侣蛋白具有显著的调控作用。除内质网应激外,糖尿病心肌病的病理进程中还涉及其他病理机制,包括胰岛素信号传导异常、脂毒性、线粒体功能障碍、氧化应激、钙平衡受损、免疫调节失衡、冠状动脉内皮功能障碍及外泌体调节失衡等23,丹参-红花配伍对这些信号通路是否具有调控作用还需深入研究。图 6 未折叠蛋白应答信号通路Fig.6 Unfolded protein response signaling pathway参考文献:1 KIM AH,JANG JE,HAN J.Current status on the therapeutic strat-egies for heart failure and diabetic cardiomyopathy J.Biomed Pharmacother,2022,145:112463.2 DANAEI G,LAWES CMM,VANDER HOORN S,et al.Global and regional mortality from ischaemic heart disease and stroke attrib-utable to higher-than-optimum blood glucose concentration:Com-parative risk assessmentJ.Lancet,2006,368(9548):1651-1659.3 COLLABORATION ERF,SARWAR N,GAO P,et al.Diabetes mellitus,fasting blood glucose concentration,and risk of vascular 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