犬体外循环缺血再灌注心肌胰岛素抵抗中GLUT-4基因表达变化及罗格列酮的干预作用

【作者】 刘斌； 梁贵友； 牛义民； 王攀； 高振宇；

【机构】 遵义医学院附属医院小儿普胸泌科； 遵义医学院附属医院胸心外科； 遵义医学院附属医院同位素科； 遵义医学院外科动物实验中心；

【摘要】 目的观察犬体外循环缺血再灌注心肌胰岛素抵抗(IR)过程中葡萄糖转运蛋白4(GLUT-4)的基因表达变化,进一步探讨心肌胰岛素抵抗的发生机制;同时观察罗格列酮对心肌胰岛素抵抗的干预作用,为更好的改善心肌胰岛素抵抗提供实验依据。方法 18条健康杂种犬随机分成组Ⅰ(主动脉阻断30min);组Ⅱ(主动脉阻断120min);组Ⅲ(主动脉阻断120min并于心脏停搏液中加入罗格列酮(1mg/kg))。各组分别于转流前、开放主动脉后15min、45min、75 min采集动脉、冠状静脉窦血标本并行右心室心肌组织活检,比较相应时间点血浆葡萄糖、胰岛素、C肽、皮质醇、生长激素、胰岛素抵抗指数(IRI)的变化;右心室心肌用实时定量逆转录聚合酶链反应(Real-Time-PCR)检测心肌葡萄糖转运蛋白4(GLUT-4)mRNA的表达变化;结果1、缺血再灌注后血浆葡萄糖、胰岛素、C肤、胰高血糖素、皮质醉及生长激素浓度均不同程度明显增高,于再灌注15-45min达峰值(与转流前比较,P值均<0.05),同时再灌注后心肌对葡萄糖的摄取、利用严重障碍。与组Ⅰ比较,组Ⅱ再灌注后血浆葡萄糖、胰岛素、C肤、胰高血糖素、皮质醉及生长激素增高更明显,持续更久,同时再灌注后心肌对葡萄糖的摄取、利用更加障碍;与组Ⅱ比较,组Ⅲ血浆上述指标增高程度明显减轻,心肌葡萄糖利用率明显改善(组间比较,P值均<0.05)。2、缺血再灌注后心肌GLUT-4mRNA表达明显减少(与转流前比较,P值均<0.05),与组Ⅰ比较,组Ⅱ再灌注后GLUT-4mRNA表达减少更明显;与组Ⅱ比较,组Ⅲ表达明显增加。结论 1、体外循环缺血再灌注后心肌细胞GLUT4mRNA表达明显下降,并且缺血时间越长,基因表达下降越明显,心肌胰岛素抵抗越严重;体外循环期间GLUT4mRNA表达下降可能是心肌胰岛素抵抗发生的重要分子机制之一。2、在心脏停搏液中加用罗格列酮,可以降低血浆葡萄糖、胰岛素、C肤、胰高血糖素、皮质醉及生长激素浓度,减轻CPB心肌胰岛素抵抗,提高CPB缺血再灌注后心肌细胞GLUT4mRNA的表达,改善CPB期间心肌缺血再灌注损伤。更多还原