王藝璇， 高云濤， 崔龍彪， 茹凝玉， 張海軍， 焦 博， 余志斌

(第四軍醫(yī)大學航空航天醫(yī)學教育部重點實驗室， 第四軍醫(yī)大學航空航天生理學教研室， 西安 710032)

?

他莫昔芬對糖尿病大鼠心肌CD147糖基化與MMPs的影響*

王藝璇+， 高云濤+， 崔龍彪， 茹凝玉， 張海軍， 焦 博， 余志斌△

(第四軍醫(yī)大學航空航天醫(yī)學教育部重點實驗室， 第四軍醫(yī)大學航空航天生理學教研室， 西安 710032)

目的：闡明糖尿病性心肌病的形成機制。方法：將40只大鼠分為對照組和對照+他莫昔芬組(n=8)、糖尿病組與糖尿病+他莫昔芬組(n=12)。采用鏈脲佐菌素誘導的糖尿病大鼠模型，觀測心肌CD147表達與糖基化程度的變化，以及對基質金屬蛋白酶(MMPs)表達與活性的影響，同時觀測他莫昔芬(tamoxifen)的作用。結果：在成功建立糖尿病大鼠模型基礎上，觀測到分布于心肌細胞膜的CD147，在糖尿病大鼠心肌表達與糖基化程度明顯增高。糖尿病大鼠心肌MMP-2蛋白表達增加，MMP-2與MMP-9活性均明顯增加。他莫昔芬對糖尿病大鼠心肌CD147的表達與糖基化均有抑制作用，且對糖基化的抑制明顯強于對表達的作用。心肌CD147糖基化程度與MMPs的活性呈正相關。他莫昔芬對對照組與糖尿病大鼠心肌MMP-2與MMP-9的活性均具有抑制作用。結論：糖尿病大鼠心肌CD147表達特別是糖基化程度增加，導致MMPs活性增加，加速心肌病理性重塑而誘發(fā)心肌病。而他莫昔芬通過抑制心肌CD147糖基化的增加，進而抑制MMPs活性，減緩心肌的病理性重塑，對糖尿病心肌產生保護作用。

糖尿病性心肌??；他莫昔芬；CD147；糖基化；基質金屬蛋白酶

近年來糖尿病特別是2型糖尿病發(fā)病率呈現(xiàn)快速增長的趨勢，僅我國20歲以上人群中男性和女性糖尿病的患病率分別達10.6%和8.8%，總體患病率已達9.7%，糖尿病前期的患病率高達15.5%。據(jù)此患病率推算我國總糖尿病患病人數(shù)超過9 200萬，糖尿病前期人數(shù)達1.48億以上[1]。糖尿病已經成為繼腫瘤、心腦血管疾病之后威脅人類健康的第三大非傳染性疾病。在缺乏高血壓與冠脈血管事件的前提下，糖尿病患者出現(xiàn)左心室肥厚與舒張功能損傷，呈現(xiàn)心力衰竭綜合征，被稱為糖尿病性心肌病(diabetic cardiomyopathy)[2]。關于形成糖尿病性心肌病的病理生理學機制，雖然涉及心肌細胞信號轉導通路改變、代謝與線粒體功能改變、結構與信號蛋白的翻譯后修飾改變、細胞內穩(wěn)態(tài)變化以及基因調控改變等多個方面，但確切的機制并未完全闡明[3]。闡明糖尿病性心肌病的病理生理學機制，不僅為臨床防治提供理論依據(jù)，而且為藥物治療提供新靶點。糖尿病性心肌病早期呈現(xiàn)心肌硬度增加，從而導致心臟舒張功能受損。有研究發(fā)現(xiàn)糖尿病大鼠心肌基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)2表達與活性降低，可能是心肌纖維化程度增加的原因[4]。在糖尿病心肌，何種因素可影響MMPs的表達與活性呢？心肌細胞的乳酸與丙酮酸代謝活躍，所以，心肌細胞膜上具有豐富的單羧酸轉運體表達，CD147為協(xié)助單羧酸轉運體裝配于細胞膜的重要分子。CD147常被稱為細胞外基質金屬蛋白酶誘導因子。大量研究表明，CD147可誘導MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-9和MMP-11的分泌[5]。

為了觀察糖尿病大鼠心肌CD147表達與糖基化程度的變化和這種變化對MMP-2與MMP-9的影響，以及選擇性雌激素受體調節(jié)劑他莫昔芬的保護作用，本實驗旨在為糖尿病心肌病的防治提供有價值的實驗數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 糖尿病大鼠模型的制備

SD大鼠40只(雌雄不拘)由第四軍醫(yī)大學實驗動物中心提供，體重200～250 g，由專人單籠飼養(yǎng)，室內濕度 50%左右，溫度保持在25℃左右，明暗周期12 h∶12 h，自由飲水和進食。適應性喂養(yǎng)1 周后進行分組飼養(yǎng)。隨機分為四組：對照組(CON)、對照+他莫昔芬組(CON+Tam)、糖尿病組(Dia)、糖尿病+他莫昔芬組(Dia+Tam)，前兩組每組8只大鼠，后兩組每組12只大鼠；各組取建模成功的大鼠6只進行數(shù)據(jù)分析。糖尿病大鼠模型的制備參照Talpur N 等方法并加以改進[6]，采用高脂飼料聯(lián)合小劑量單次腹腔注射鏈脲佐菌素(streptozotocin, STZ)，制備具有胰島素抵抗的糖尿病動物模型。飼料配制：普通飼料為第四軍醫(yī)大學實驗動物中心配制的常規(guī)飼料，總熱量為13.53 kJ/g 。高脂飼料于喂養(yǎng)前一周臨時配制，總熱量為18.71 kJ/g。分組處理：(1)CON組：普通飼料喂養(yǎng)4周后，腹腔注射枸櫞酸-枸櫞酸鈉緩沖液作對照，繼續(xù)普通飼料喂養(yǎng)，并每日蒸餾水灌胃；(2)CON+Tam組：普通飼料喂養(yǎng)4 周后，腹腔注射枸櫞酸-枸櫞酸鈉緩沖液作對照，繼續(xù)普通飼料喂養(yǎng)，并每日他莫昔芬(2 mg/kg)灌胃；(3)Dia組：高脂飼料喂養(yǎng)4 周后，腹腔注射STZ(25 mg/kg體重)，繼續(xù)高脂飼料喂養(yǎng)，并每日蒸餾水灌胃；(4)Dia+Tam組：高脂飼料喂養(yǎng)4 周后，腹腔注射STZ(25 mg/kg)，繼續(xù)高脂飼料喂養(yǎng)，并每日他莫昔芬(2 mg/kg)灌胃。4 周后取各組動物尾靜脈血監(jiān)測血糖水平，以2 次隨機血糖≥16.7 mmol/L作為糖尿病模型成功的標志。

1.2 Western blot檢測CD147與MMP蛋白的表達

按照本實驗室已建立的方法進行[7]，主要步驟如下：戊巴比妥鈉(40 mg/kg)經腹腔注射麻醉大鼠，迅速摘取心臟。稱取30 mg左心室組織，加入600 μl勻漿緩沖液(50 mmol/L Tris-HCl，pH 7.40，0.1% TritonX-100, 1 mmol/L EDTA, 50 mmol/L NaF, 10 mmol/L β-磷酸甘油，5 mmol/L 焦磷酸鈉，0.2 mmol/L Na3VO4，200 μmol/L PMSF)，制備勻漿。兩份體積勻漿液加入1份體積的3×上樣緩沖液(30 mmol/L Tris-HCl，pH 6.8，6% SDS，0.3% 溴酚藍，30%甘油，3% β-巰基乙醇)。采用SDS-不連續(xù)聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)系統(tǒng)(美國Bio-Rad公司MINI-PROTEIN垂直電泳槽)分離心肌蛋白，10%的Laemmli分離膠及4%積層膠。于20 mA下行恒流電泳，結束電泳取出凝膠，置于轉膜緩沖液(48 mmol/L Tris-base，39 mmol/L Glycine，0.037% SDS，20%甲醇)中浸泡15 min，行半干式轉膜(20 V，15 min)。轉膜完畢取出PVDF膜放入封閉緩沖液(1% BSA+TBS)中室溫搖動30 min。將一抗按比例[anti-CD147(Abcam),1∶1 000；anti-MMP-2(Abcam), 1∶1 000；anti-GAPDH(Sigma)， 1∶2 000]用稀釋液(0.1%BSA+TBS)稀釋，4℃搖動過夜。一抗孵育結束后，將PVDF膜用弱洗緩沖液(0.1%Tween-20+PBS)清洗3次，每次10 min，然后用TBS(20 mmol/L Tris-HCl，pH 7.4，137 mmol/L NaCl，2.7 mmol/L KCl)清洗2次，每次5 min。耦聯(lián)紅色熒光的抗兔二抗及耦聯(lián)綠色熒光的抗鼠二抗按比例(1∶10 000)用稀釋液(0.1%BSA+0.1%Tween-20+PBS)稀釋，PVDF膜用弱洗緩沖液清洗3次，每次10 min，PBS(137 mmol/L NaCl，2.7 mmol/L KCl，8.1 mmol/L Na2HPO4，1.47 mmol/L KH2PO4)清洗2次，每次5 min。使用Odyssey紅外掃描儀(Li-Cor, USA)，選擇合適的激發(fā)波長(anti-rabbit, 700 nm; anti-mouse, 800 nm)對PVDF膜進行掃描。利用Image軟件對圖像密度進行分析，選擇目標條帶，測定條帶光密度，并用Origin 8軟件對蛋白進行半定量分析。GAPDH蛋白條帶作為內參照，表明各道上樣量基本相同。目標蛋白條帶光密度除以GAPDH蛋白條帶光密度即為該目標蛋白的相對表達水平。

1.3 明膠酶譜電泳測量MMPs相對活性

稱取一定量的心臟組織，在冰上按1 mg∶5 μl的比例加入勻漿緩沖液(80 mmol/L KCl，20 mmol/L Tris-HCl，5 mmol/L EGTA，pH 7.6)。聚丙烯酰胺凝膠電泳中的分離膠加入明膠，明膠最終濃度為1 mg/ml(0.1%)。采用8%的Laemmli分離膠(含有明膠)及4%積層膠。每道上樣孔加樣約20 μg蛋白質樣品，直接上樣，蛋白不經加熱處理。在80 V恒壓下在冰上進行電泳，30 min后，當樣品進入分離膠后，將電壓調至120 V，當溴酚藍剛從凝膠底部跑出時結束電泳，取出凝膠。在溶液(50 mmol/L Tris-HCl，100 mmol/L NaCl, 2.5% Triton X-100, pH 7.6)中洗兩次(搖床上不斷搖動)，每次30 min，在雙蒸水中洗3次，共15 min。之后加入明膠孵育緩沖液(50 mmol/L Tris-HCl，10 mmol/L CaCl2，1 mmol/L ZnCl2和0.02% NaN3)，37℃孵育過夜。0.5%考馬斯亮藍染液染色30 min后，用脫色液(10%甲醇和5%乙酸)脫色，直到藍色背景上出現(xiàn)白色條帶，拍照與半定量分析MMPs的相對活性。

1.4 免疫熒光組織化學染色觀測CD147在心肌細胞的分布特征

各組動物腹腔注射戊巴比妥鈉麻醉，經腹主動脈依次逆行灌注20 ml生理鹽水和50 ml 4%多聚甲醛PBS液(pH 7.4)。摘取心臟，4%多聚甲醛繼續(xù)固定12 h，再置入30%蔗糖PBS溶液(pH 7.4)中，4℃保存。待心臟沉底后切10 μm厚冰凍切片，丙酮固定15 min，PBS液清洗切片3次，每次5 min。用含1% BSA的PBS液封閉1 h。每張片子加入1∶50稀釋的一抗(anti-CD147)液100 μl，置于濕盒4℃過夜。用PBS液洗去一抗后，加入1∶400稀釋的熒光二抗100 μl(4℃)，室溫避光放置1 h后，用PBS液洗去二抗，每次5 min共三次。再加入100 μl的Hoechst33258襯染細胞核(1∶100)。用PBS液清洗切片后，甘油封片，在激光共聚焦顯微鏡(confocal，OLYMPUS FV1000)60倍水鏡下觀察，所有圖片掃描拍攝參數(shù)保持一致。

1.5 PHA熒光染料染色觀測心肌細胞CD147糖基化程度

在冰凍切片上滴加用PBS按10 μg/ml稀釋的植物凝集素PHA-L(Life Technologies)，室溫孵育15 min，PBS洗滌3次。Hoechst33258襯染細胞核(1∶100)，PBS洗滌3次后，用熒光封片劑封片(0.01 mol/L PBS、2.5%DABCO、50%甘油)。激光共聚焦掃描顯微鏡60倍水鏡成像，并采集圖像。采用Image J軟件對圖像進行熒光強度定量分析[7]。

1.6 圖像分析與數(shù)據(jù)統(tǒng)計

2 結果

2.1 糖尿病大鼠模型

對照組(CON)與對照加他莫昔芬處理組(CON+Tam)血糖保持在正常水平，糖尿病組(Dia)與糖尿病加他莫昔芬處理組(Dia+Tam)血糖均呈非常顯著性升高(P<0.01)，表明成功建立糖尿病模型。選用初始體重無顯著差別的大鼠隨機分成四組，四周后，與同步對照組(CON)相比，Dia病組大鼠體重呈非常顯著降低(P<0.01)；與CON+Tam組相比，Dia+Tam組大鼠體重亦呈顯著性降低(P<0.01)，但高于Dia組(P<0.05)。Dia組與Dia+Tam組大鼠心臟重量均低于CON組與CON+Tam組(P<0.05)，但心臟重量與體重的比值卻明顯增大，這并非是心臟肥厚，而是體重降低的結果(表1)。

GroupBodyweight(g)Heartweight(mg)Heartweight/BodyweightBloodglucose(mmol/L)CON400.8±12.41444.3±29.33.3±0.15.3±0.3CON+Tam466.0±7.81264.9±44.63.0±0.15.7±0.3Dia1184.4±13.2**904.0±55.7*4.3±0.1*24.1±1.3**Dia+Tam211.6±16.0##782.8±57.8*3.7±0.1#26.0±1.9**

*P<0.05，**P<0.01vscontrol；#P<0.05，##P<0.01vsCON+Tam

2.2 心肌CD147表達水平與糖基化程度的變化

蛋白印跡結果表明：CON組與CON+Tam組心肌CD147表達未發(fā)生明顯改變。Dia組心肌CD147表達明顯增加(P<0.01)，Dia+Tam組心肌CD147表達與CON組之間無顯著性差別。與Dia組相比，Dia+Tam組心肌CD147表達受到顯著抑制(P<0.01，圖1，表2)。

Fig. 1 Expression of CD147 in left ventricular myocardium from the control (CON), control with tamoxifen treatment (CON+Tam), diabetes (Dia) and diabetes with tamoxifen treatment (Dia+Tam) rats

免疫熒光組織化學顯示CD147分布于心肌細胞膜，CON組與CON+Tam組的表達水平較低；Dia組心肌細胞膜上CD147表達明顯增加(P<0.01)，他莫昔芬可顯著性抑制CD147的表達并使之恢復對照水平(P<0.01，圖2，表2，圖2見彩圖頁Ⅰ)。

PHA-L可將糖基化CD147染為紅色熒光，CON組與CON+Tam組心肌細胞紅色熒光分布于細胞膜；在相同實驗條件下，與CON組相比，CON+Tam組紅色熒光呈顯著性減弱(P<0.05)。Dia組則明顯增強(P<0.01)，可見橫紋，表明橫管中可能亦有CD147分布；相反，他莫昔芬處理后(Dia+Tam組)，熒光強度明顯降低(P<0.01，圖3，表2，圖3見彩圖頁Ⅰ)。

GroupRelativeCD147expressionRelativeCD147fluorescenceintensityRelativeglycosylatedCD147CON0.163±0.0121.000±0.0601.009±0.135CON+Tam0.157±0.0140.870±0.0620.627±0.047*Dia0.276±0.023**1.789±0.031**1.569±0.076**Dia+Tam0.181±0.008##1.007±0.062##0.753±0.061##

**P<0.01vscontrol；##P<0.01vsdiabetes

2.3 心肌MMPs表達與活性的變化

CON組與CON+Tam組之間，心肌MMP-2蛋白表達未見明顯改變。與CON組相比，Dia組心肌MMP-2蛋白表達水平明顯增加；他莫昔芬處理后，MMP-2蛋白表達水平與CON組間無顯著差別(圖4，表3)。采用明膠酶譜法觀測MMP-2與MMP-9的活性，CON組呈現(xiàn)MMP-2與MMP-9兩條帶。他莫昔芬處理對照組心肌MMP-2與MMP-9活性明顯降低。Dia組MMP-2與MMP-9呈非常顯著增加(P<0.01)，他莫昔芬處理則明顯抑制糖尿病大鼠心肌MMP-2與MMP-9的活性(圖5，表3)。

Fig. 4 Representative Western blot indicate expression of MMP-2 in left ventricular myocardium from the control (CON), control with tamoxifen treatment (CON+Tam), diabetes (Dia), and diabetes with tamoxifen treatment (Dia+Tam) rats MMP: Matric metalloproteinase

與CON組相比，CON+Tam組心肌MMP-2蛋白表達呈顯著性降低(P<0.05)。與CON組相比，Dia組心肌MMP-2蛋白表達水平呈顯著性增加(P<0.05)；他莫昔芬處理后，MMP-2蛋白表達水平與CON組間無顯著差別，表明對MMP-2表達具有抑制作用(圖4，表3)。采用明膠酶譜法觀測MMP-2與MMP-9的活性，與CON組相比，CON+Tam組心肌MMP-2與MMP-9相對活性均呈顯著性降低(P<0.05)。Dia組MMP-2與MMP-9相對活性呈顯著或非常顯著增加(P<0.05，P<0.01)，他莫昔芬處理(Dia+Tam組)則明顯抑制糖尿病大鼠心肌MMP-2與MMP-9的活性(P<0.05，P<0.01，圖5，表3)。

Fig. 5 Representative zymography indicates MMP-2 and MMP-9 activity of left ventricular myocardium in the control (CON), control with tamoxifen treatment (CON+Tam), diabetes (Dia), and diabetes with tamoxifen treatment (Dia+Tam) rats MMP: Matric metalloproteinase

GroupRelativeMPP-2expressionRelativeMMP-2activityRelativeMMP-9activityCON0.477±0.0231.000±0.0831.000±0.037CON+Tam0.365±0.036*0.188±0.030*0.650±0.124*Dia0.562±0.032*1.634±0.116*3.920±0.020**Dia+Tam0.470±0.018#0.956±0.061#1.318±0.071##

MMP: Matric metalloproteinase

*P<0.05，**P<0.01vscontrol；#P<0.05，##P<0.01vsdiabetes

3 討論

本實驗在高脂飼料喂養(yǎng)大鼠基礎上，采用單次STZ腹腔注射，成功建立糖尿病模型。糖尿病大鼠高血糖可激活心肌局部的血管緊張素合成系統(tǒng)，使心肌局部血管緊張素Ⅱ含量明顯增高[8, 9]。高濃度血管緊張素Ⅱ可刺激心肌細胞合成CD147[10]，另一方面，血管緊張素Ⅱ可激活心肌細胞內蛋白激酶C(PKC)，PKC轉位至高爾基體進而激活N-乙酰氨基葡萄糖轉移酶V[11]，而CD147分子的胞外段具有3個N-連接糖基化位點[12]，在N-乙酰氨基葡萄糖轉移酶V作用下加入聚乳糖形成不同程度的糖基化CD147分子[12]。低糖基化CD147的主要功能是協(xié)助單羧酸轉運體裝配。高糖基化的CD147則具有自我聚集和促進MMPs分泌的功能[13]。大量研究表明，CD147可誘導MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-9和MMP-11的表達[5]，因此，CD147為細胞外基質金屬蛋白酶誘導因子。因MMP-2與MMP-9為明膠酶，便采用明膠酶譜法觀測其活性，同時，兩者亦具可降解間質膠原，對心肌間質重塑產生影響，故本實驗觀測這兩種MMPs的表達與活性。糖尿病大鼠心肌MMP-2表達與活性均明顯增加，因抗體原因，未能獲得MMP-9的表達結果，但MMP-9的活性亦明顯增加。這提示高糖基化CD147可誘導MMP-2與MMP-9活性增加，在糖尿病大鼠心肌間質重塑過程中發(fā)揮重要作用，可能成為誘發(fā)心力衰竭的機制之一。雖有研究報道糖尿病大鼠心肌MMP-2表達與活性降低[4]，與本實驗觀測結果相反，可能是大鼠糖尿病的程度與觀測時間不同而產生的影響，尚待深入的比較分析。

有大樣本調查表明，糖尿病性心肌病存在明顯的性別差異，女性糖尿病患者發(fā)生心肌病的發(fā)病率明顯高于男性患者，其機制仍在調查之中[2]。本實驗中采用他莫昔芬處理糖尿病大鼠，發(fā)現(xiàn)對心肌CD147表達與糖基化程度均有明顯的抑制作用，另外，亦可抑制MMP-2與MMP-9的活性。進一步比較他莫昔芬的作用，可見對CD147糖基化程度的抑制作用明顯強于對CD147表達的作用；心肌CD147糖基化程度與MMPs的活性呈明顯的正相關關系。所以，CD147糖基化程度是影響糖尿病大鼠心肌間質重塑的重要因素。他莫昔芬為選擇性雌激素受體調節(jié)劑，其實質是雌激素拮抗劑，能與雌二醇競爭性結合靶細胞內雌激素受體，從而阻斷雌二醇的作用[14]。在心肌細胞中，他莫昔芬可抑制PKC活性[15]，PKC經調節(jié)N-乙酰氨基葡萄糖轉移酶V活性而減少高爾基體CD147糖基化程度。所以，在糖尿病大鼠心肌，他莫昔芬可能通過這條途徑對心肌產生保護作用。但是，其深入的機制有待進一步驗證。以上研究結果對糖尿病性心肌病的防治具有一定的參考價值，在糖尿病大鼠，可通過抑制雌激素受體，降低心肌CD147的表達與糖基化，并且降低MMP-2與MMP-2活性，從而減緩心肌病理性重塑，對糖尿病性心肌病具有一定的保護作用。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)糖尿病大鼠心肌CD147表達與糖基化程度增加，進而誘導MMP-2與MMP-9活性升高，加速心肌病理性重塑，導致糖尿病性心肌病。他莫昔芬則可能通過抑制雌激素受體而抑制PKC活性，降低CD147糖基化程度而抑制MMP-2、MMP-9活性，對心肌產生保護作用。

[1] Yang W, Lu J, Weng J,etal. Prevalence of diabetes among men and women in China[J].NEnglJMed, 2010, 362(12): 1090-1101.

[2] Isfort M, Stevens SC, Schaffer S,etal. Metabolic dysfunction in diabetic cardiomyopathy[J].HeartFailRev, 2014, 19(1): 35-48.

[3] Bugger H, Abel ED. Molecular mechanisms of diabetic cardiomyopathy[J].Diabetologia, 2014, 57(4): 660-671.

[4] Van Linthout S, Seeland U, Riad A,etal. Reduced MMP-2 activity contributes to cardiac fibrosis in experimental diabetic cardiomyopathy[J].BasicResCardiol, 2008, 103(4): 319-327.

[5] Cao Z, Xiang J, Li C. Expression of extracellular matrix metalloproteinase inducer and enhancement of the production of matrix metalloproteinase-1 in tongue squamous cell carcinoma[J].IntJOralMaxillofacSurg, 2009, 38(8): 880-885.

[6] Talpur N, Echard B, Ingram C,etal. Effects of a novel formulation of essential oils on glucose-insulin metabolism in diabetic and hypertensive rats: a pilot study[J].DiabetesObesMetab, 2005, 7(2): 193-199.

[7] Yu ZB, Gao F, Feng HZ,etal. Differential regulation of myofilament protein isoforms underlying the contractility changes in skeletal muscle unloading[J].AmJPhysiolCellPhysiol, 2007, 292(3): C1192-1203.

[8] Kumar R, Yong QC, Thomas CM,etal. Intracardiac intracellular angiotensin system in diabetes[J].AmJPhysiolRegulIntegrCompPhysiol, 2012, 302(5): R510-R517.

[9] Fiordaliso F, Li B, Latini R,etal. Myocyte death in streptozotocin-induced diabetes in rats in angiotensin II-dependent[J].LabInvest, 2000, 80(4): 513-527.

[10]Aiello EA, De Giusti VC. Regulation of the cardiac sodium/bicarbonate cotransporter by angiotensin II: potential contribution to structural, ionic and electrophysiological myocardial remodelling[J].CurrCardiolRev, 2013, 9(1): 24-32.

[11]Guo HB, Shen ZH, Huang CX,etal. Modulation of the basal activity of phosphatidylinositol-3-kinase/proteinkinase B signaling pathway in human hepatocarcinoma cells[J].GlycoconjJ, 2000, 17(5): 315-322.

[12]Yu XL, Hu T, Du JM,etal. Crystal structure of HAb18G/CD147: implications for immunoglobulin superfamily homophilic adhesion.[J].JBiolChem, 2008, 283(26): 18056-18065.

[13]Eyster CA, Higginson JD, Huebner R,etal. Discovery of new cargo proteins that enter cells through clathrin-independent endocytosis[J].Traffic, 2009, 10(5): 590-599.

[14]Lewis JS, Jordan VC. Selective estrogen receptor modulators (SERMs): mechanisms of anticarcinogenesis and drug resistance[J].MutatRes, 2005, 591(1-2): 247-263.

[15]Patel BM, Desai VJ. Beneficial role of tamoxifen in experimentally induced cardiac hypertrophy[J].PharmacolRep, 2014, 66(2): 264-272.

Effects of tamoxifen on CD147 glycosylation and MMPs in the diabetic rat myocardium

WANG Yi-xuan+, Gao Yun-tao+, CUI Long-biao, RU Ning-yu, ZHANG Hai-jun, JIAO Bo, YU Zhi-bin△

(Key Laboratory of Aerospace Medicine, Ministry of Education, Department of Aerospace Physiology, Fourth Military Medical University, Xi'an 710032, China)

Objective: Over the last few decades, diabetic cardiomyopathy has been identified as a significant contributor in cardiac morbidity. However, the mechanisms of diabetic cardiomyopathy have not been clarified. Methods: In the present study, a diabetic rat model was induced by the intraperitoneal injection of streptozotocin. The myocardial CD147 expression and extent of glycosylation, as well as thematrixmetalloproteinases(MMPs)expression and activity, were observed in the diabetic and synchronous rats. Results: The results showed that CD147 located on sarcolemma of cardiomyocytes. The myocardial CD147 expression and glycosylation were significantly increased in the diabetic rats as compared with the control. Expression of MMP-2 protein, MMP-2 and MMP-9 activity were also increased in left ventricular myocardium in the diabetic rats. Tamoxifen only inhibited the enhanced expression of myocardial CD147 in the diabetic rats, but not in synchronous control rats. Tamoxifen inhibited glycosylation of myocardial CD147 in both diabetic and control rats. The inhibition of tamoxifen on CD147 glycosylation was stronger than on the expression in the myocardium. The extent of myocardial CD147glycosylation was positively related toMMP-2 and MMP-9 activity. Tamoxifen induced an inhibition of myocardial MMP-2 and MMP-9 activity in the control and diabetic rats. Conclusion: These results indicate that myocardial CD147 expression，especially the extent of glycosylation, regulates MMP-2 and MMP-9 activity, then accelerates cardiac pathological remodeling inducing diabetic cardiomyopathy. Tamoxifen inhibits myocardial CD147 glycosylation and further depress the activity of MMPs. Therefore, tamoxifen may protect the diabetic rats against diabetic myocardium.

diabetic cardiomyopathy, tamoxifen, CD147, glycosylation, matrix metalloproteinase

國家自然科學基金資助課題(31071044)

2014-09-29 【修回日期】2014-10-31

R337.2

A

1000-6834(2015)01-001-05

10.13459/j.cnki.cjap.2015.01.001

△【通訊作者】Tel: 029-84774807; E-mail: yuzhib@fmmu.edu.cn;+: 共同第一作者