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背景：糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy DCM)是一种糖尿病心血管并发症，其发病原因复杂、临床诊断困难并且目前尚无有效治疗药物，造成了DCM的高致死率，因而DCM成为了糖尿病最严重的并发症之一。DCM确切的发病机制尚不是很清楚，目前认为与许多免疫炎症因子有关。近年来的研究显示，随着DCM病程的进展心肌细胞的免疫炎症反应逐渐加重，基于糖尿病心肌病的免疫炎症学说，我们推测，免疫炎症反应在DCM的发生发展中具有重要作用。TOLL样受体(toll like receptors，TLRs)是一种先天免疫受体，TLRs是一类进化中保守受体家族，主要功能是介导天然免疫，近年来已有研究表明TLR2和TLR4与糖尿病多种并发症以及多种心脏病有着密切的关系，但是它们与糖尿病心肌病的关系未见报道。因此，本文的主要对TOLL样受体家族中的两个重要成员TLR2、TLR4以及其下游信号通路髓样分化因子(myeloid differentiationfactor88，MyD88)途径在DCM发生发展过程中的联系以及作用进行研究。
目的：
1.利用生物信息学进行比较TLRs信号通路与DCM疾病基因的相关性；
2.实验证明TLR2、TLR4信号通路与DCM相关。
实验方法：为阐明在整体条件下，TLRs信号通路是否在DCM的发病机制中起着关健作用，本文利用生物信息学方法来研究TLRs信号通路与DCM的关系，并利用分子生物学实验证实TLR2、TLR4与DCM的关系。
1、基于基因本体论(Gene ontology，GO)数据库，利用语义相似性方法(semantic similarity method)进行基因集合间功能一致性分析，即DCM基因集与通路基因集间进行功能的比较，获得TLRs信号通路与DCM的关系；
2、利用蛋白互作网来分析待测蛋白质的功能，根据待测蛋白质邻居中疾病相关蛋白的数目，确定待测蛋白质，即TOLL样受体各亚型与DCM的关系；
3、以STZ诱导的糖尿病大鼠为模型分析其心肌细胞中TLR2、TLR4的表达变化。
结果：
1、TLRs信号通路基因集与DCM疾病基因集的功能具有高度相似性；
2、TLR2、TLR4与DCM疾病基因互作程度最高；
3、实验表明TLR2、TLR4在糖尿病受损心肌细胞中表达发生变化。
结论：TLR2、TLR4在DCM发生发展过程中具有重要作用提示先天性免疫可能参与DCM的发生发展，并且TLR2、TLR4可能会成为抑制DCM发生发展的重要靶点。研究TLRs信号通路与DCM的关系，将有利于深入研究DCM的发病机制。干预TLRs信号通路，将影响DCM的发生发展并为研发治疗DCM的药物提供了一个候选靶点。本文的研究对于DCM的治疗具有重大意义，并将为进一步的临床研究提供依据。