TGF-β不同亚型在糖尿病小鼠心脏中的表达及作用差异研究

目的:探讨三种不同亚型TGF-β在糖尿病小鼠心脏中的差异表达水平。方法:(1)取糖尿病小鼠心脏组织与正常小鼠心脏组织,采用Western Blot及RT-qPCR方法检测CollagenⅠ、CollagenⅢ的蛋白和m RNA表达;(2)采用Western Blot、RT-qPCR和免疫荧光法检测小鼠心脏组织中TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3的表达水平;(3)30 m M HG处理MCFs,采用CCK-8法检测MCFs的细胞活力;采用Western blot及RT-qPCR法检测CollagenⅠ、Collagen Ⅲ和TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3的表达水平;(4)不同浓度TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3处理MCFs 24 h后,采用CCK-8法检测MCFs的细胞活力,采用Western Blot及RT-qPCR法检测CollagenⅠ、Collagen Ⅲ的表达情况;(5)采用Western Blot法检测糖尿病小鼠心脏组织中和HG处理的MCFs中AMPK、Smad2和p38 MAPK的磷酸化水平,Smad7、MMP9的蛋白表达情况;(6)采用脂质体转染法转染si RNA至MCFs 24h后给与HG处理24h,收集细胞采用Western Blot法检测MCFs中TGF-β1、TGF-β3、CollagenⅠ、Collagen Ⅲ、Smad7和MMP9的蛋白表达,检测AMPK、Smad2、p38 MAPK的磷酸化水平。结果:(1)糖尿病小鼠心脏组织中的CollagenⅠ、Collagen Ⅲ、TGF-β1、TGF-β3的蛋白和m RNA的表达显著上调,且TGF-β3蛋白和m RNA的表达水平显著高于TGF-β1,而TGF-β2蛋白和m RNA的表达未发生变化;(2)30 m M HG处理MCFs 24 h时细胞活力最强,CollagenⅠ、CollagenⅢ、TGF-β1、TGF-β3的表达水平均上调,且TGF-β3的表达水平高于TGF-β1,而TGF-β2的表达未发生变化;(3)采用不同浓度的TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3处理MCFs细胞24 h后,5ng·m L~(-1)的TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3细胞活性最强,且5ng·m L~(-1)的TGF-β1和TGF-β3能够显著增加Collag寻找更多enⅠ和Collagen Ⅲ的蛋白表达而TGF-β2未能促进CollagenⅠ和CollagenⅢ的蛋白表达;(4)采用脂质体转染法转染分别或同时转染TGF-β1和TGF-β3的si RNA至MCFs中24 h后给予HG处理24 h,TGF-β1和TGF-β3的si RNA能够抑制CollagenⅠ和Collagen Ⅲ的表达且TGF-β3的si RNA能够更有效地抑制CollagenⅠ和CollagenⅢ的蛋白表达;(5)糖尿病小鼠心脏组织和HG处理的MCFs中,Smad2、p38 MAPK的磷酸化和MMP9的蛋白表达水平显著上调,AMPK的磷酸化和Smad7fee-for-service medicine的蛋白表达水平显著下调;而TGF-β1和TGF-β3的si RNA能够抑制Smad2、p38 MAPK的磷酸化和MMP9的蛋白表达水平,并逆转AMPK的磷酸化和Smad7的蛋白表达水平,但TGF-β3的si RNA能够更有效的抑制Smad2、p38 MAPK的磷酸化水平,GNE-140细胞培养TGF-β1的si RNA逆转AMPK的磷酸化水平能力强于TGF-β3。结论:(1)糖尿病小鼠心脏组织中和HG处理的MCFs中的CollagenⅠ、CollagenⅢ、TGF-β1和TGF-β3表达升高,其中以TGF-β3亚型的作用最明显;(2)TGF-β1、TGF-β3均能促进CollagenⅠ、Collagen Ⅲ的表达,其中TGF-β3亚型的作用较TGF-β1作用更明显;(3)TGF-β1、TGF-β3对胶原合成和降解信号通路的调控存在差异,TGF-β1能够有效地抑制AMPK的磷酸化水平,而TGF-β3亚型促进Smad2、p38 MAPK的磷酸化水平,抑制AMPK的磷酸化水平和Smad7的蛋白表达的作用表现得更有效。