糖尿病心肌损伤与酪蛋白激酶CK1ε参与调控的时钟基因Per2的关系

目的探索糖尿病心肌损伤与时钟基因Per2的关系及具体机制。方法清洁级健康成年雄性SD大鼠50只,随机分为非糖尿病(NDM)组20只和糖尿病(DM)组30只,其中NDM组分为ZT23(NDM+A)亚组、ZT11(NDM+P)亚组,DM组分为ZT23(DM+A)亚组、ZT11(DM+P)亚组、ZT23时酪蛋白激酶CK1ε抑制剂PF-670462干预(DM+PF)亚组,所有亚组均为10只。同时建立昼夜节律模型,交替给予大鼠12 h光照/12 h黑暗周期环境。苏木素伊红(HE)染色观察心肌组织形态学变化;免疫组织化学法分析心肌组织的病理形态学改变及时钟基因Per2的表达情况;实时定量PCR法检测CK1ε、Per2在基因水平上的表达情况;Western blot法检测CK1ε、Per2在蛋白水平上的表达情况;组间比较采用单因素方差分析法及t检验法进行统计学分析。结果与NDM+A亚组相比,DM+A亚组CK1ε、Per2在mRNA水平和蛋白水平上表达均增高(t=2.84、3.96,P<0.05;t=4.00、5.33,P<0.05);与NDM+P组相比,DM+P组CK1ε在mRNA和蛋白水平上表达增高(t=6.04、3.41,P<0.05),Per2在mRNA水平上表达降低(t=3.90,P<0.05),在蛋白水平上表达增高(0.715±0.111比0.998±0.162,t=2.55,P<0.05);与NDM+A组相比,NDM+P组Per2在mRNA水平上表达增高(t=5.35,P<0.05),在蛋白水平上表达降低(1.105±0.173比0.715±0.111,t=3.54,P<0.05);与DM+A亚组相比,DM+P亚组Per2在mRNA和蛋白水平上表达均降低(t=3.24、4.32,P<0.05),PF-670462干预亚组心肌CK1ε、Per2蛋白表达水平均降低(t=2.92、4.11,P<0.05);HE染色显示,NDM组心肌纤维排列整齐未见明显异常,DM组心肌排列紊乱,间质水肿并伴有炎性细胞浸润,提示DM各亚组心肌伴有损伤改变;免疫组化结果提示,与NDM各亚组相比,DM各亚组时钟基因Per2在心肌呈强阳性表达。结论糖尿病病理状态下心肌损伤的发生可能与时钟基因Per2昼夜表达节律异常有关,其机制可能与病理状态引起CK1ε信号上调相关。