CD4+T细胞在心肌组织的募集介导糖尿病性心肌病发生的机制研究

Diabetic cardiomyopathy（DCM）is associated with substantial risk of heart failure and increased mortality in patients with diabetes. Mechanisms of DCM progression remain elusive. Compared to other tissues,RAS is highly expressed in the heart. Excessive activations of RAS play vital roles in initiation of the diabetic inflammation. Recent findings revealed that localization of CD4+T cells in the heart contribute to the myocardial remodeling and dysfunction. Our recent data showed cardiac dysfunction and increased infiltration of CD4+ cells in the heart of diabetic mouse model. Therefore, we hypothesize that over-activation of RAS in diabetes promote the homing of CD4+T cells to the heart and the function of these CD+ T cells contribute to the DCM progression. In the present study, type Ⅱ diabetic mouse models were established using HFD and STZ. To define the role of CD4+ T cells in DCM in vivo, anti-CD4 antibody will be used to deplete the CD4+ T cells. To determine whether RAS lead to the activation and migration of CD4+ T cells, AT1R inhibitor will be injected to diabetic mice to block the function of AngⅡ. Through analyzing the degree of myocardic remodeling by histology and immunohistochemistry, detecting the levles of inflammatory cytokines and CD4+ T cells phenotype and function by flow, QPCR and ELISA and evaluating the state of activation of signal pathway and chemokine receptors profile by western blot and protein chip, we can reveal the mechanism in which CD4+ T cells migrate and act locally to aggravate DCM. This project would provide new data for the therapy and intervention of DCM.

糖尿病心肌病（DCM）是糖尿病患者发生心衰的重要原因，其发生机制不清。最近研究发现，CD4+T细胞在心脏组织的募集是心室重构和功能障碍的重要因素。RAS异常激活是糖尿病炎症反应的起始因素。T细胞表达AngⅡ的受体AT1R。我们发现Ⅱ型糖尿病模型小鼠心肌组织中CD4+T细胞明显增加，并与心功能密切相关，因此推测，糖尿病异常激活的RAS可能通过AT1R促进CD4+T细胞在心肌组织的募集并介导DCM的发生。本研究将建立HFD+STZ诱导的糖尿病小鼠模型，抗CD4单抗去除体内CD4+T细胞，AT1R抑制剂阻断RAS系统，评价CD4+T细胞募集和RAS对心功能，心脏病理改变的作用。QPCR,流式细胞术和组化等分析心肌组织炎症反应以及RAS对CD4+T细胞表型和功能的影响，WB和趋化因子蛋白芯片等评价RAS激活CD4+T细胞并介导其在心肌组织募集和效应的机制，可能为后续探索有效的干预策略提供实验依据。

糖尿病心肌病是糖尿病的严重并发症之一，患者常因此发生心力衰竭。研究认为系统性慢性持续的低度炎症是糖尿病相关并发症的主要原因。CD4+T 辅助细胞是介导慢性炎症的主要细胞亚群，其在糖尿病的心肌组织中如何发挥作用尚不清楚。本研究采用高脂饮食加STZ诱导的糖尿病小鼠模型，分别于不同时间点评价心脏的功能和心肌组织病理改变，并通过流式细胞术检测脾脏，纵膈淋巴结和心肌组织局部免疫细胞的比例和表型，结合免疫荧光和对因子蛋白检测技术等评价不同免疫细胞的效应功能，同时使用微阵列技术分析糖尿病心肌组织中免疫细胞的基因表达谱和及其相关的主要信号通路。研究发现，高脂饮食加STZ处理建立的糖尿病小鼠模型发生明显的心肌肥大，纤维化和心脏功能异常，同时，CD4+T细胞在糖尿病小鼠脾脏被显著激活，后者与激活的肾素-血管紧张素系统密切相关。对心肌组织中免疫细胞谱的表型分析结果显示，CD45+免疫细胞在模型组较对照组显著降低， CD3+CD45+T细胞（包括CD4+和CD8+T细胞）在模型组亦显著降低。与T细胞功能密切相关的多种炎症因子和趋化因子的蛋白表达水平在模型组也显著低于对照组。基因表达谱的分析结果表明，糖尿病心肌组织单个核细胞中下调的差异表达基因主要富集于细胞因子-细胞因子受体相互作用，IL-17信号通路，NF-kappa B信号通路，TNF信号通路等。然而，在糖尿病模型组小鼠的肝脏和脂肪组织中其炎症反应明显高于对照组，这些结果提示，糖尿病的心肌组织存在着不同于肝脏和脂肪组织等其他器官的特殊炎症调控机制。另外，研究发现，NKT细胞在DCM心肌组织中显著升高，且NK细胞相关的细胞毒信号通路相关基因在DCM组显著上调，进一步的结果证实了NKT细胞发挥细胞毒作用的效应分子在DCM心肌组织中显著高于对照组，因此，DCM的心肌组织中显著升高的凋亡水平可能与NKT细胞在糖尿病重构的心肌组织中增加和功能有关。另外，我们也发现，DBC-1通过抑制SIRT1的表达和功能介导DCM中心肌细胞凋亡的作用和机制，因此本研究一方面揭示了糖尿病心肌组织特殊的炎症调控特点，也对糖尿病心肌细胞凋亡的部分机制做了一定的探索。研究结果为后续干预糖尿病相关并发症的研究提供部分的实验数据。