论文部分内容阅读
动脉硬化性心血管疾病(arteriosclerotic cardiovascular disease,ASCVD)是心血管疾病中主要的内容,而血管内皮功能障碍是动脉粥样硬化形成的早期始动环节,并且贯穿于动脉粥样硬化发生发展的全过程。抵抗素(resistin)是由一种脂肪细胞和巨噬细胞特异性分泌细胞因子,因被认为在胰岛素抵抗发展中发挥作用而命名。研究显示抵抗素是预测心脑血管事件发生、冠状动脉粥样硬化性心脏病的独立危险因素。抵抗素能诱导内皮细胞与单核细胞粘附增加,具有诱导细胞炎症反应与促进胰岛素抵抗等作用,引起内皮细胞损伤,从而促进动脉粥样硬化的发生发展。因此探讨抵抗素对内皮细胞功能的影响及机制,对于预防动脉粥样硬化具有重要意义。AMP依赖的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)作为细胞能量代谢变化感受器,在细胞胰岛素抵抗、能量代谢调节、自噬等方面起到重要作用,AMPK被认为是抗动脉粥样硬化治疗的重要靶点。研究显示抵抗素可抑制内皮细胞AMPK磷酸化水平,提示AMPK可能是抵抗素导致内皮细胞功能障碍的潜在靶点。细胞自噬(autophagy)是把细胞内异常或衰老的蛋白及细胞器运输到溶酶体内进行消化降解的过程,在维持细胞稳态,调节细胞能量代谢中发挥重要作用,研究显示内皮细胞自噬与动脉硬化发生发展关系密切,而内皮细胞自噬不足会导致内皮细胞功能障碍,促进AS的发生,而AMPK是细胞自噬重要调节因子,抵抗素可能通过AMPK磷酸化影响内皮细胞自噬水平。抵抗素诱导机体胰岛素抵抗时,可引起血糖水平升高,而研究显示高糖同时增加了内皮细胞中抵抗素基因的表达,提示两者具有相互促进的作用,此外,高糖可促进内皮细胞炎症、抑制胰岛素信号通路。提示高糖与抵抗素对内皮细胞作用密切,通过比较高糖与抵抗素对内皮细胞的作用,及探讨两者合并时对内皮细胞的影响,可为糖尿病患者动脉粥样硬化防治提供新的依据。第一部分抵抗素通过AMPK影响内皮细胞功能及自噬水平研究目的:以人脐静脉内皮细胞(Human umbilical vascular endothelial cells,HUVECs)作为模型,基于AMPK探讨抵抗素对内皮细胞功能的影响,以及内皮细胞自噬水平改变。研究方法:实验分组设置为:空白对照组(Con组),抵抗素组(R组),抵抗素合并AMPK抑制剂Compound C组(Compound C10μM预处理1h+resistin 100ng/ml,R+C组),抵抗素合并AMPK激动剂(AICAR100μM预处理30min+resistin 100ng/ml,R+A组)。用低血清培养基饥饿12h后,按分组设置处理内皮细胞24小时,分别通过划痕试验及Annexin V-FITC/PI染色法检测内皮细胞的迁移及凋亡,采用2-NBDG流式细胞术检测内皮细胞基础状态及10-7M胰岛素刺激后的糖摄取变化,分别采用Nile Red染色及H2DCFDA染色流式细胞术检测细胞内脂质含量和ROS的含量,通过蛋白免疫印迹法检测胰岛素受体底物p-IRS-1、细胞粘附因子VCMA-1和ICAM-1、和AMPK及p-AMPK的蛋白表达,及自噬相关蛋白LC3B、beclin-1和p62的表达水平。研究结果:1.与Con组相比,R组内皮细胞中AMPK磷酸化降低,而细胞迁移升高,胰岛素刺激状态下内皮细胞的糖摄取下降,并且p-IRS-1的表达减少,VCAM-1及ICAM-1的表达增加,但对内皮细胞中ROS含量、细胞凋亡、脂质含量无影响。2.与R组相比,R+A组内皮细胞AMPK磷酸化增加,内皮细胞迁移减弱,细胞凋亡减少,而内皮细胞糖摄取及p-IRS-1表达均升高,脂质含量及ROS含量减少,VCAM-1及ICAM-1表达减少。3.与R组相比,R+C组中AMPK磷酸化被抑制,基础状态下内皮细胞的糖摄取减少,VCAM-1表达及ROS含量增加,而内皮细胞凋亡、细胞迁移、脂质含量及ICMA-1的表达与R组无显著性差异。4.与Con组相比,R组beclin-1表达、LC3Ⅱ表达比例下降,p62表达升高。而与R组相比,R+C组beclin-1表达及p62表达均下降,而LC3Ⅱ表达与LC3Ⅱ/Ⅰ比例无显著性差异;而R+A组beclin-1表达、LC3Ⅱ表达与LC3Ⅱ/Ⅰ比例均升高,而p62表达下降。结论:抵抗素通过AMPK影响内皮细胞功能及细胞自噬水平,AICAR通过激活AMPK减弱抵抗素对内皮细胞的影响及增加内皮细胞自噬。第二部分抵抗素与高糖对内皮细胞的作用比较研究目的:比较高糖与抵抗素对人脐静脉内皮细胞的功能的影响,及探讨抵抗素合并高糖对内皮细胞的作用。研究方法:实验分组设置为:空白对照组(Con组),高糖组(glucose 30m M,HG组),抵抗素组(resistin 100ng/ml,R组),高糖+抵抗素组(glucose30m M+resistin 100ng/ml,R+HG组)。用低血清培养基饥饿12h后,按分组设置处理内皮细胞24小时,研究和比较高糖、抵抗素及高糖合并抵抗素刺激时内皮细胞迁移、凋亡,以及糖摄取、脂质含量、ROS含量、以及p-IRS-1、VCAM-1、ICAM-1蛋白表达的改变。研究结果:1.与抵抗素作用不同:与Con组相比,HG组内皮细胞的迁移减弱,内皮细胞中ROS的含量及细胞凋亡增加。与抵抗素作用类似:与Con组相比,HG组VCAM-1和ICAM-1的表达增加,胰岛素刺激下内皮细胞的糖摄取下降,同时p-IRS-1的表达减少,但对内皮细胞的脂质含量无影响。2.与HG组相比:R+HG组胰岛素刺激下内皮细胞的糖摄取下降,而ICAM-1表达增加;与R组相比,R+HG组内皮细胞迁移率下降,细胞凋亡和ROS含量增加;而与R组或HG组相比,R+HG组VCAM-1表达增加,而p-IRS-1表达及脂质含量无显著性差异。结论:高糖与抵抗素促内皮细胞粘附因子表达及诱导内皮细胞胰岛素抵抗的作用类似,两者相互作用可能促进内皮细胞损伤。