探索鸢尾素对高糖培养的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)作用及其相关机制。
方法HUVECs加或不加磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)抑制剂LY294002或(和)内皮型一氧化氮合酶(eNOS)抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲酯(L-NAME)预培养30 min后,按是否加入鸢尾素分为6组:正糖(NG)组、高糖(HG)组、高糖+鸢尾素组、高糖+LY294002+鸢尾素(LY)组、高糖+L-NAME+鸢尾素(L-NAME)组、高糖+LY294002+L-NAME+鸢尾素(LY+L-NAME)组,培养48 h后应用原位末端标记(TUNEL)法检测各组细胞凋亡率,活性氧试剂盒及实时-聚合酶链反应(RT-PCR)检测各组细胞氧化应激水平,Western blotting法检测各组细胞蛋白激酶B(Akt)、磷酸化Akt(P-Akt)、eNOS、磷酸化eNOS (P-eNOS)水平。HUVECs以随机序列小干扰RNA(Scr-siRNA)转染作对照或以eNOS干扰RNA (eNOS- siRNA)转染沉默eNOS基因后,分成4组:正糖+Scr-siRNA (NG+Scr-siRNA)组、高糖+Scr-siRNA(HG+ Scr-siRNA)组、高糖+Scr-siRNA+鸢尾素(HG+Scr-siRNA+irisin)组、高糖+eNOS-siRNA+鸢尾素(HG+ eNOS-siRNA+irisin)组,培养48 h后应用膜联蛋白V-异硫氰酸荧光素/碘化丙啶 (Annexin V-FITC/PI)双染法检测各组细胞凋亡率。采用单因素方差分析(ANOVA)法比较各组数据。
结果高糖组HUVECs氧化应激和凋亡率比正糖组明显升高(25.6%±3.2%比6.0%±1.5%,t=-13.55,P<0.01),而鸢尾素组凋亡率较高糖组显著下降(19.8%±2.3%比25.6%±3.2%,t=-3.55,P<0.01)。LY组、L-NAME组和LY+L-NAME组HUVECs凋亡率均较鸢尾素组显著升高(t=-3.85、-5.19、-7.11,均P<0.01)。HUVECs的eNOS基因沉默后,高糖+Scr-siRNA组细胞凋亡率比正糖+Scr-siRNA组显著增加(58.0%±7.8%比12.4%±2.8%,t=-13.48,P<0.01),高糖+Scr-siRNA+鸢尾素组细胞凋亡率明显低于高糖+Scr-siRNA组(27.8%±5.3%比58.0%±7.8%,t=-7.84,P<0.01),而高糖+eNOS-siRNA+鸢尾素组细胞凋亡率显著高于高糖+Scr-siRNA+鸢尾素组(48.1 %±5.5%比27.8%±5.3%,t=-6.48,P<0.01)。高糖组P-Akt/Akt、P-eNOS/eNOS水平比正糖组显著降低(均P<0.01),鸢尾素组P-Akt/Akt、P-eNOS/eNOS水平明显高于高糖组(均P<0.01),而LY组、L-NAME组及LY+L-NAME组P-Akt/Akt、P-eNOS/eNOS水平较鸢尾素组均显著降低(均P<0.01)。
结论鸢尾素可抗高糖诱导的HUVECs氧化应激和凋亡,其保护内皮细胞的机制与激活PI3K-Akt-eNOS信号转导途径有关。鸢尾素具有潜在的防治糖尿病血管并发症的临床价值。