Ⅰ型糖尿病及高糖對(duì)低氧所致肺損傷和肺上皮癌細(xì)胞增殖的影響及其機(jī)制研究.pdf

1、糖尿病是由遺傳和環(huán)境因素相互作用而引起的一組代謝異常綜合征。近年來(lái)，由于社會(huì)人口不斷老齡化、生活水平不斷提高、膳食結(jié)構(gòu)改變、生活節(jié)奏日趨緊張及少動(dòng)多坐的生活方式等諸多因素，全球糖尿病發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)，糖尿病已成為繼腫瘤、心血管病之后第三大嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康的慢性疾病。糖尿病在臨床以慢性、長(zhǎng)期的高血糖為主要共同特征，可導(dǎo)致代謝紊亂、機(jī)體防御能力下降，由此累及多器官導(dǎo)致功能損傷。而近年來(lái)，糖尿病所致肺部損害也逐漸受到學(xué)者們的關(guān)注。最近Kl

2、ein等對(duì)Ⅱ型糖尿病患者肺功能相關(guān)研究做了系統(tǒng)性的分析，結(jié)果表明成年糖尿病患者用力肺活量和1秒鐘用力呼氣量等呼吸功能指標(biāo)均顯著低于非糖尿病對(duì)照組，并且其肺功能指標(biāo)與血糖水平、糖尿病患病時(shí)間和嚴(yán)重性呈顯著負(fù)相關(guān)。然而，糖尿病及高血糖影響肺功能的機(jī)制尚未完全闡明。
　　 糖尿病和持續(xù)高血糖對(duì)正常人體組織器官功能無(wú)疑具有損傷性的作用，同時(shí)大量研究表明這些病理因素對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖分化也有著顯著的影響，但其具體作用卻因不同組織器官以及糖尿病

3、類(lèi)型而異。最近Ferguson等對(duì)小鼠Ⅱ型糖尿病模型的研究表明，高胰島素血癥可以顯著促進(jìn)乳腺癌病程進(jìn)展及肺轉(zhuǎn)移，然而糖尿病及高血糖是否促進(jìn)肺部原發(fā)性腫瘤細(xì)胞的增殖及轉(zhuǎn)移尚未見(jiàn)深入研究。
　　 因此本課題主要進(jìn)行了以下兩部分的研究：
　　 第一部分：Ⅰ型糖尿病對(duì)低氧誘導(dǎo)肺損傷的影響及其機(jī)制。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　 1.病理學(xué)檢查結(jié)果顯示，與單純?nèi)毖踅M小鼠相比，STZ誘導(dǎo)的Ⅰ型糖尿病小鼠低氧處理后腫泡間隔廣泛增寬，

4、肺泡破壞，腫泡壁血管充血增厚斷裂，間質(zhì)間隙和肺泡腔內(nèi)充滿(mǎn)水腫液及大量浸潤(rùn)的炎性細(xì)胞和滲出的紅細(xì)胞，肺損傷更為嚴(yán)重。
　　 2.肺組織脂質(zhì)過(guò)氧化指標(biāo)丙二醛(MDA)和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)指標(biāo)髓過(guò)氧化酶(MPO)的檢測(cè)結(jié)果表明：與對(duì)照組相比，單純糖尿病組、單純?nèi)毖踅M和糖尿病缺氧處理組的MDA含量及MPO活性均增高，其中糖尿病缺氧處理組MDA和MPO值顯著高于單純?nèi)毖踅M。
　　 3.肺組織炎癥介質(zhì)檢測(cè)顯示，與單純?nèi)毖踅M小鼠相比，低氧

5、處理的糖尿病小鼠肺組織中促炎細(xì)胞因子IL-1β、IL-6明顯升高。
　　 4.熒光實(shí)時(shí)定量PCR和westernblot結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，模式受體TLR4mRNA和蛋白在糖尿病小鼠肺組織中表達(dá)顯著增多。
　　 5.糖尿病小鼠肺組織中氧化應(yīng)激相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子叉頭蛋白O1(ForkheadboxO1，F(xiàn)OXO1)和FOXO3a表達(dá)量較正常對(duì)照組明顯增加。
　　 6.糖尿病小鼠肺組織FOXOs靶基因p21和GADD

6、45mRNA表達(dá)水平明顯升高，并且能加強(qiáng)低氧上調(diào)p21和GADD45mRNA表達(dá)的效果。
　　 結(jié)論：本實(shí)驗(yàn)首次證實(shí)糖尿病小鼠低氧處理后肺損傷較低氧處理的對(duì)照小鼠明顯加重，促炎介質(zhì)表達(dá)也明顯增多；進(jìn)一步研究表明Ⅰ型糖尿病小鼠肺組織中FOXOs和TLR4表達(dá)顯著增加可能是糖尿病小鼠加重低氧誘導(dǎo)肺損傷的關(guān)鍵機(jī)制。
　　 第二部分：高糖促進(jìn)肺上皮癌細(xì)胞A549增殖的機(jī)制研究。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　 1.高糖劑量依賴(lài)性

7、促進(jìn)A549細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡。
　　 2.高糖劑量依賴(lài)性抑制A549細(xì)胞中抑癌基因p53及其靶基因p21的表達(dá)
　　 3.高糖劑量依賴(lài)性促進(jìn)去乙酰化酶SIRT1、FOXO1和FOXO3a表達(dá)。
　　 4.抗氧化劑白藜蘆醇可部分阻斷高糖的促細(xì)胞增殖(P<0.05或0.01)，JNK抑制劑完全逆轉(zhuǎn)高糖的促細(xì)胞增殖及抑制p53表達(dá)的作用。
　　 5.高糖可以劑量依賴(lài)性降低IL-8mRNA的表達(dá)，JNK抑制