棕榈酸用于建立分阶段的心肌损伤
糖尿病相关心肌损伤涉及多种代谢因素。湖北大学等团队在 Advanced Science 比较高糖、棕榈酸、内皮素和皮质醇等条件,再用人源工程化心肌组织测量药物干预后的功能。
细胞来自 WTC 诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)背景。棕榈酸在初步比较中对活力影响最明显,团队随后采用 500 μM 条件,把 24 小时和 72 小时处理作为较早与较晚的组织损伤窗口。
分化后的心肌细胞包在纤维蛋白和 Matrigel 凝胶中,制成束状组织。定制力学装置在电刺激及逐步拉伸条件下测主动收缩力、被动张力和收缩/松弛速度。
24 小时与 72 小时的组织反应不同
处理 24 小时后,基线及拉伸诱发的主动/被动力没有显著变化,但异常双峰收缩增加,收缩和松弛速度略降;乳酸脱氢酶释放及钙信号传播也发生变化。
到 72 小时,主动收缩力明显降低,被动张力提高,收缩与松弛变慢。组织结构检测显示心肌细胞减少、间质相关细胞增加,并伴随线粒体和肌节异常。
转录组比较也显示不同阶段的变化。早期主要涉及收缩、氧化磷酸化及脂肪酸代谢相关表达,晚期则出现较明显的内质网应激和凋亡相关富集。
恩格列净主要在早期损伤窗口复测
药物比较采用 22 μM 恩格列净与棕榈酸共同处理。细胞活力在 24 和 48 小时均改善,但乳酸脱氢酶仅在 24 小时显著减少。
在 24 小时组织比较中,收缩和松弛速度改善,异常舒张相关峰减少。钙荧光传播成像显示信号传播速度和幅度有所恢复,细胞层面的钙瞬变也改善。
进一步检测包括线粒体膜电位、TUNEL 及内质网应激蛋白。恩格列净降低了部分凋亡与应激相关指标;GRP78 和 CHOP 蛋白的变化与转录组富集结果相互参照。

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高浓度保护作用的具体靶点仍待确定
作者的剂量比较显示,明显保护主要出现于较高药物浓度。模型中的 22 μM 高于通常血药水平,低浓度条件与这一高浓度结果需要分别考虑。
SGLT2 在该组织中表达很低;SGLT1 及其他钠相关通道可检测。研究没有在当前组织模型中直接确认决定保护反应的唯一靶点,作者提出后续使用特定基因模型继续区分。