黃芪甲苷對糖尿病血管重構的保護作用及其相關機制研究.pdf

1、糖尿病血管并發(fā)癥是糖尿病患者致死、致殘的主要原因。作為糖尿病的共同特征，高血糖是參與導致糖尿病血管內皮細胞及平滑肌細胞功能損傷的不同發(fā)病機制及發(fā)病環(huán)節(jié)的一個獨立的致病因素。 血管重構(vascular remodeling，VR)是血管為適應內外環(huán)境變化而發(fā)生的結構和功能的適應性改變。高血糖，胰島素抵抗，高胰島素血癥，內皮細胞功能紊亂，非酶促糖基化，脂質過氧化和脂質浸潤，血液流變學及血流動力學異常等因素，對血管壁的急慢性刺激均可

2、引起血管重構。血管重構是糖尿病大血管及微血管病變的始動環(huán)節(jié)及病理生理基礎，它在糖尿病早期血管結構和功能異常及晚期并發(fā)癥的作用日益引起關注。內皮細胞與平滑肌細胞是血管壁的主要構成成分與功能單位，動脈血管壁內皮功能損傷、平滑肌細胞增殖/凋亡比例失衡、表型改變等與血管重構密切相關，因此糖尿病患者在降血糖治療的同時，改善內皮與平滑肌細胞的功能對預防和治療血管并發(fā)癥也同樣重要。本論文結合高糖誘導的內皮與平滑肌細胞損傷模型綜合評價藥物對血管重構的作

3、用。 細胞阻抗分析技術能非標記、實時地反映細胞的生物學狀態(tài)，本研究將基于細胞阻抗分析技術的實時細胞電子傳感系統(tǒng)(RT-CESTM)應用于血管平滑肌細胞生長的研究，建立了高糖(25 mM)誘導的血管平滑肌細胞損傷模型和動態(tài)監(jiān)測平滑肌細胞生長情況的方法。本研究實時地監(jiān)測了細胞從貼附、伸展、增殖到融合，以及加入高糖刺激引起的電極阻抗的變化過程，揭示了高糖作用下平滑肌細胞生長的動態(tài)變化過程。將其與傳統(tǒng)的WST-1細胞活性檢測法進行了比較

4、，驗證了這種分析方法反映細胞數(shù)量的可靠性。此模型的建立對高血糖參與糖尿病血管損傷的發(fā)病機制研究和抗糖尿病血管并發(fā)癥藥物篩選評價有重要的指導意義。 黃芪甲苷是中藥黃芪的主要活性成分，是一種小分子量的皂苷。黃芪甲苷具有多種藥理作用，包括抗糖尿病，心血管疾病及糖尿病腎病等。但是黃芪甲苷對糖尿病血管重構的影響及其作用機理還不清楚。我們觀察了黃芪甲苷對高糖誘導的平滑肌細胞增殖活力及細胞凋亡的影響。結果顯示，50μg/mL黃芪甲苷可顯著降低

5、平滑肌細胞的增殖活力(P<0.01)并且使凋亡率顯著增高(P<0.01)，表明黃芪甲苷可通過降低平滑肌細胞增殖活力和促使細胞凋亡來抑制平滑肌細胞的增殖。我們的結果提示抑制細胞DNA合成與抗凋亡蛋白Bcl-2表達可能是黃芪甲苷降低高糖誘導的平滑肌細胞的增殖，促進細胞凋亡的機制。另外，黃芪甲苷還可以通過促進α-SMA蛋白表達抑制平滑肌細胞去分化。PPAR-γ具有促進細胞分化，調節(jié)細胞周期等作用，我們的研究表明，黃芪甲苷具有促進平滑肌細胞PP

6、AR-γ基因表達的作用，說明黃芪甲苷對高糖誘導的平滑肌細胞增殖的保護作用與PPAR-γ相關。為了進一步考察黃芪甲苷是否具有治療糖尿病血管并發(fā)癥的潛力，我們研究黃芪甲苷對內皮的保護作用。研究表明黃芪甲苷可改善高糖誘導的內皮屏障功能損傷，并劑量依賴性的減低TNF-α引起的內皮細胞功能損傷，包括抑制細胞代謝活性喪失和細胞凋亡，證明了它具有改善內皮功能、治療糖尿病心血管并發(fā)癥的潛力。 綜上，本研究得到以下新的發(fā)現(xiàn)與結果：(1)應用RT-

7、CES動態(tài)地監(jiān)測平滑肌細胞的生長過程，建立了高糖誘導的平滑肌細胞損傷實時監(jiān)測模型，并將其與傳統(tǒng)的WST-1細胞活性檢測法進行了比較，驗證了這種分析方法反映細胞數(shù)量的方法是可靠的。(2)我們的研究發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可能通過如下機制對內皮細胞及平滑肌細胞功能發(fā)揮保護作用：①通過抑制細胞周期進程降低平滑肌細胞增殖活力；②通過調節(jié)抗凋亡蛋白Bcl-2促進平滑肌細胞凋亡；③通過促進α-SMA蛋白表達調節(jié)平滑肌細胞的表型；④促進平滑肌細胞PPAR-γ基因