论文部分内容阅读
目的：糖尿病血管病变是糖尿病患者致残、致死的首要原因，糖尿病血管病变发病机制复杂，至今尚未明了。近年来越来越多的研究显示，血管内皮细胞损伤与2型糖尿病的血管病变病理过程密切相关[1]。内皮素-1（Endothelin-1, ET-1）为较强的缩血管物质，是体现内皮功能障碍的一个重要指标，在糖尿病血管病变中具有重要的作用[2-4]。细胞外基质金属蛋白酶诱导因子（extracellular matrix metallop roteinase inducer, EMMPRIN）通过下调内皮细胞的基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases, MMPs），从而减少细胞外基质（Extracellular matrix, ECM）的降解，导致血管外基质的病理性重建，进而引起糖尿病血管病变。丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase, MAPK）通路是细胞应激和损伤反应的主要信号转导通路[5]，其中与内皮细胞损伤关系最为密切的是p38MAPK。血管内皮细胞（Vascular endothelial cells, VECs）在高糖的作用下，使p38MAPK信号通路激活，导致VECs损伤及功能障碍，既可以使ET-1合成增加，引起血管收缩及平滑肌细胞增殖；又可以使EMMPRIN表达下调，EMMPRIN通过一种旁分泌的方式作用于VECs，下调内皮细胞MMPs的表达[6-7]，从而减少ECM的降解，造成过多的ECM在血管外积聚。ET-1、EMMPRIN的共同作用介导了糖尿病血管病变的发生、发展。SB203580通过竞争性结合p38的ATP结合位点而发挥抑制作用，是研究p38MAPK通路应用最广泛的抑制剂。研究显示[8,9]，一定浓度的茶多酚（Tea Polyphenols,TPs）具有对抗血管内皮细胞损伤，从而预防糖尿病血管病变的作用。本实验通过高糖培养人脐静脉内皮细胞（Human umbilical veinendothelial cells, HUVECs），观察HUVECs的活性及ET-1、EMMPRIN的表达变化，同时应用茶多酚和p38MAPK特异性抑制剂SB203580进行干预，观察茶多酚对内皮细胞活性的影响，探讨其可能机制，为临床防治糖尿病血管病变提供理论依据。方法：体外培养人脐静脉内皮细胞株，取生长状态良好的对数期细胞用于实验。将细胞分为15组：1正常对照组（NG组，含5.5mmol/L葡萄糖）2高糖组（HG组，含30.0mmol/L葡萄糖）3高渗对照组（Mannitol组，5.5mmol/L葡萄糖+24.5mmol/L甘露醇）4茶多酚干预组：⑴NG+TPs（10mg/L，20mg/L，30mg/L）组（即：NT1，NT2，NT3）⑵HG+TPs（10mg/L，20mg/L，30mg/L）组（即：HT1，HT2，HT3）5p38MAPK特异性抑制剂（SB203580）组：⑴NG+SB203580（10μmol/L，15μmol/L，20μmol/L）组（即：NP1，NP2，NP3）⑵HG+SB203580（10μmol/L，15μmol/L，20μmol/L）组（即：HP1，HP2，HP3）各组细胞在不同的条件培养液中培养48h，留取样本进行检测。应用MTT法测细胞活性，用逆转录聚合酶链反应检测EMMPRIN mRNA、ET-1mRNA的表达，Western blot检测磷酸化p38MAPK蛋白、EMMPRIN蛋白的表达。结果：1相比正常对照组，高糖组HUVECs活性明显下降（P＜0.05）；高渗对照组与正常对照组无显著差异（P＞0.05）；NG+SB203580（10μmol/L，15μmol/L，20μmol/L）组HUVECs活性均较正常对照组有所降低，但差异无统计学意义（P＞0.05），且三组中以NP2的细胞活性最强，HG+SB203580（10μmol/L，15μmol/L，20μmol/L）组HUVECs活性均较单纯高糖组升高但仍低于正常对照组（P＜0.05），三组提高细胞活性程度相当，故SB203580的浓度选择15μmmol/L作为以下实验的作用浓度。2NT1组HUVECs活性较正常对照组明显下降（P＜0.05），NT2组HUVECs活性与正常对照组无明显差异（P＞0.05），NT3组HUVECs活性较正常对照组明显升高（P＜0.05），HT1组HUVECs活性较单纯高糖组下降（P＜0.05），HT2组HUVECs活性较单纯高糖组明显升高但仍低于正常对照组（P＜0.05），HT3组HUVECs活性较单纯高糖组明显升高（P＜0.05），故TPs的浓度选择20mg/L（此浓度对正常糖中的细胞活性无影响且能够降低高糖环境对细胞活性影响）作为以下实验的作用浓度。3相比正常对照组，高糖组HUVECs的p38MAPK、ET-1呈高表达（P＜0.05），EMMPRIN低表达（P＜0.05）；高渗对照组与正常对照组无显著差异（P＞0.05）；NP2组HUVECs的p38MAPK较正常对照组明显下调，差异有统计学意义（P＜0.05），EMMPRIN、ET-1表达较正常对照组无明显差异（P＞0.05），HP2组HUVECs的p38MAPK、ET-1表达均较单纯高糖组下调（P＜0.05），EMMPRIN表达较单纯高糖组上调但仍低于正常对照组（P＜0.05）。4NT2组HUVECs的p38MAPK较正常对照组明显下调，差异有统计学意义（P＜0.05），EMMPRIN、ET-1表达较正常对照组无明显差异（P＞0.05）；HT2组HUVECs的p38MAPK、ET-1表达均较单纯高糖组下调（P＜0.05），EMMPRIN表达较单纯高糖组上调但仍低于正常对照组（P＜0.05）。结论：1高糖通过p38MAPK信号通路抑制HUVECs的活性，20mg/L TPs可以抑制此作用。2高糖通过激活p38MAPK信号通路，诱导HUVECs表达ET-1增加、并使EMMPRIN表达下调。320mg/L的TPs通过抑制高糖诱导的p38MAPK信号通路的激活，促进EMMPRIN的表达，反之抑制HUVECs表达ET-1。提示20mmol/LTPs可能通过这一途径而保护了HUVECs。