二甲双胍诱导心肌细胞自噬对脓毒症小鼠心肌损伤的保护机制

目的 探讨二甲双胍(Met)诱导心肌细胞自噬对脓毒症小鼠心肌损伤保护作用的可能机制。方法 采用盲肠结扎穿孔术(CLP)构建脓毒症小鼠心肌损伤模型。将60只昆明小鼠随机分为假手术(Sham)组、模型(CLP)组、模型+二甲基亚砜(DMSO)(CLP+DMSO)组、模型+Met(Met)组、模型+Met+3-甲基腺嘌呤(3-MA)(Met+3-MA)组、模型+Met+复合物C(CC)(Met+CC)组，每组10只。Met、Met+3-MA及Met+CC组在建模前2周每日予Met(200 mg/kg)腹腔注射1次，Met+3-MA组术前1 h腹腔注射3-MA(10 mg/kg),Met+CC组术前30 min腹腔注射CC(20 mg/kg),末次注射Met 24 h后建模，所有小鼠在术后24 h留取心脏及血液。Western blot检测微管相关蛋白1轻链3(LC3)Ⅰ与LC3Ⅱ、自噬效应蛋白1(Beclin-1)、泛素结合蛋白62(p62)、B细胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、腺苷单磷酸(AMP)激酶(AMPK)和磷酸化AMPK(p-AMPK)的蛋白相对表达量；苏木精-伊红(HE)染色观察心肌病理改变；电镜观察心肌线粒体及自噬小体变化。结果 与Sham组比较，CLP及CLP+DMSO组Beclin-1、p62、p-AMPK/AMPK的蛋白相对表达量及LC3Ⅱ/LC3Ⅰ差异无统计学意义，但CLP组Bax升高且Bcl-2降低(P<0.01);与CLP组比较，Met组Beclin-1的蛋白相对表达量及LC3Ⅱ/LC3Ⅰ升高且p62降低(P<0.01),Bax降低且Bcl-2升高(P<0.01);与Met组比较，Met+3-MA组Beclin-1的蛋白相对表达量及LC3Ⅱ/LC3Ⅰ降低且p62升高(P<0.05),Bax升高且Bcl-2降低(P<0.05),Met+CC组p-AMPK/AMPK的蛋白相对表达量降低(P<0.05)。HE染色见Sham组心肌纤维无紊乱，CLP组心肌纤维明显紊乱且见大量炎症细胞浸润，Met组心肌见空泡状改变，Met+3-MA组心肌纤维排列紊乱且见少量炎症细胞浸润。电镜见Sham组心肌线粒体形态正常；CLP组线粒体嵴排列排列紊乱且见空泡状改变，偶见自噬小体；Met组线粒体稍肿胀，见大量自噬体；Met+3-MA组线粒体明显肿胀，见少量自噬小体。结论 二甲双胍对脓毒症小鼠心肌损伤的保护作用，可通过激活AMPK信号通路诱导自噬减轻心肌细胞凋亡、改善线粒体损伤。