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山东大学学报(医学版) ›› 2010, Vol. 48 ›› Issue (3): 1-6.

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糖尿病大鼠心肌胶原代谢的变化及与MMP-2/TIMP-2表达的关系

李倩,汪翼,孙书珍,陈瑶,王立俊   

  1. 山东大学附属省立医院儿科, 济南  250021
  • 收稿日期:2009-07-16 出版日期:2010-03-16 发布日期:2010-03-16
  • 通讯作者: 孙书珍(1966- ),女,教授,主要从事儿科肾脏和儿童保健研究。
  • 作者简介:李倩(1981- ),女,医学博士,主治医师,主要从事儿科心血管病学研究。
  • 基金资助:

    山东省科技厅资助项目(2002BB1DBA2);山东省自然科学基金资助项目(Y2002C35)。

Changes of collagen metabolism and MMP-2/TIMP-2 in hearts of diabetic rats

LI Qian, WANG Yi, SUN Shuzhen, CHEN Yao, WANG Lijun   

  1. Department of Pediatrics, Provincial Hospital Affiliated to Shandong University, Jinan 250021, China
  • Received:2009-07-16 Online:2010-03-16 Published:2010-03-16

摘要:

目的  探讨不同时期1型糖尿病大鼠心肌间质胶原代谢的动态变化及其与基质金属蛋白酶-2及其抑制剂-2(MMP-2/TIMP-2)表达的关系。方法     Wistar大鼠随机分为正常对照4周组和12周组,糖尿病4周组和12周组。糖尿病模型以腹腔注射60mg/kg链脲佐菌素(STZ)诱发建立。喂养4周和12周后测定大鼠心肌胶原含量、MMP-2/TIMP-2血清含量和心肌活性、基因和蛋白表达。结果  与同期正常对照组相比,糖尿病组大鼠心肌间质胶原明显增多(P<0.01),MMP-2活性、基因和蛋白表达明显减弱(除DM4周组MMP-2活性P<0.05外,P均<0.01),TIMP-2血清水平和mRNA表达显著升高(P<0.05,P<0.01),且随病程延长进一步加剧。MMP-2血清水平和TIMP-2蛋白表达在病程4周时升高不明显(P>0.05),12周时明显升高(P<0.05,P<0.01)。心肌胶原容积分数与MMP-2、TIMP-2血清水平呈正相关(r=0.565,P<0.01;r=0.415,P<0.05),与MMP-2活性、基因和蛋白表达呈负相关(r=-0.797,-0.704,-0.613;P<0.01),与TIMP-2基因、蛋白表达呈正相关(r=0.609,0.620;P<0.01)。结论  糖尿病大鼠存在心肌间质重塑,且随病程延长而加重。MMP-2/TIMP-2表达失衡可能是糖尿病心肌间质重塑的重要原因。血清MMP-2和TIMP-2可作为糖尿病心肌病早期预测的可能指标。

关键词: 糖尿病心肌病;胶原;基质金属蛋白酶;金属蛋白酶组织抑制剂;大鼠;Wistar

Abstract:

Objective  To study the dynamic changes of collagen metabolism and MMP-2/TIMP-2 expressions in hearts of diabetic rats. Methods   Wistar rats were randomly divided into four groups: 4-week normal controls, 4-week diabetic rats, 12-week normal controls, and 12-week diabetic rats. The diabetic rats were induced by injecting streptozotocin(STZ, 60mg/kg). The collagen content, serum MMP-2/TIMP-2 levels, cardiac activity, mRNA and protein expressions of MMP-2/TIMP-2were determined. Results  The collagen contents were increased in diabetic rat hearts (P<0.01). The activity, mRNA expression and protein level of MMP-2 were decreased (P<0.01 except P<0.05 in MMP-2 activity between 4-week diabetic rats vs normal controls) while the serum level and mRNA expression of TIMP-2 were increased (P<0.05, P<0.01) in diabetic hearts. The serum MMP-2 level and cardiac TIMP-2 protein level were slightly increased at 4 weeks (P>0.05) but markedly at 12 weeks (P<0.05, P<0.01) in diabetic rats. The cardiac MMP-2/TIMP-2content was positively related to the serum MMP-2/TIMP-2levels (r=0.565, P<0.01; r=0.415, P<0.05) and gene and protein expressions of TIMP-2 (r=0.609, 0.620; P<0.01) while it was negatively related  to activity, gene and protein expressions of MMP-2 (r=-0.797, -0.704, -0.613;  P<0.01).  Conclusion    Imbalance of MMP-2/TIMP-2 might participate in the development of diabetic cardiomyopathy. Serum MMP-2/TIMP-2might be potential markers for early diagnosis of diabetic cardiomyopathy.

Key words: Diabetic cardiomyopathy; Collagen; Matrix metalloproteinases; Tissue inhibitors of metalloproteinases; Rats, Wistar

中图分类号: 

  • R587.2
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