高糖及缺氧對胰島β細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞HIF-1α表達(dá)及其生物學(xué)功能的影響.pdf

1、美國臨床內(nèi)分泌醫(yī)師學(xué)會(AACE)在2011年公布的糖尿病綜合治療方案指南中首次提出臨床醫(yī)生應(yīng)該重視糖尿病患者睡眠呼吸暫停的診斷和治療。阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(OSAHS)是一種全身性疾病,在肥胖2型糖尿病患者中的發(fā)生率很高,其引起的低氧血癥可造成全身多器官損害,其中最重要的是心腦血管損害。
　　為此,本實驗以小鼠胰島β細(xì)胞株MIN6和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞HUVEC為研究對象,觀察缺氧環(huán)境及高濃度葡萄糖對胰島β細(xì)胞增殖、自噬及

2、胰島素分泌的影響,以及對血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖的影響,為進(jìn)一步研究缺氧環(huán)境和高濃度葡萄糖對阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征合并糖尿病(OWD)以及合并大血管病變的發(fā)生發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。本文從以下幾部分進(jìn)行了論述。
　　一、高糖及缺氧對小鼠胰島β細(xì)胞株MIN6增殖、自噬及生物學(xué)功能的影響
　　目的：探討高糖及缺氧環(huán)境對小鼠胰島β細(xì)胞株MIN6增殖、自噬及胰島素分泌的影響。
　　方法：(1)分別以正常濃度(5.5mmol/L)和高

3、濃度(33.3mmol/L)葡萄糖作用于MIN6,再將正糖組和高糖組細(xì)胞分別按缺氧時間(0d,1d,2d,3d,4d,缺氧1d后復(fù)氧1d)各分為六個亞組,應(yīng)用細(xì)胞增殖和細(xì)胞毒性檢測試劑盒(CCK-8)檢測細(xì)胞增殖;(2)分別以正常濃度(5.5mmol/L)和高濃度(33.3mmol/L)葡萄糖作用于MIN6,再將正糖組和高糖組各分為常氧和缺氧兩個亞組,應(yīng)用Real-time PCR法檢測HIF-1α和Beclin-1表達(dá)量;(3)分別以

4、正常濃度(5.5mmol/L)和高濃度(33.3mmol/L)葡萄糖作用于MIN6,再將正糖組和高糖組按缺氧時間(0d,1d,2d,3d,4d)各分為五個亞組,ELISA法檢測各組上清中胰島素濃度。
　　結(jié)果：(1)常氧環(huán)境下,正糖組和高糖組細(xì)胞增殖無顯著差異(P>0.05);缺氧環(huán)境下,各組細(xì)胞增殖呈時間依賴性抑制(正糖組r=-0.966,P<0.01;高糖組r=-0.912,P<0.05),且高糖組抑制作用更明顯(P<0.01

5、);正糖組細(xì)胞缺氧后1d復(fù)氧1d與常氧培養(yǎng)相比,細(xì)胞增殖無顯著差異(P>0.05),但高糖組細(xì)胞缺氧后1d復(fù)氧1d與常氧培養(yǎng)相比,細(xì)胞增殖仍明顯受抑制(P<0.01);
　　(2)缺氧環(huán)境下,HIF-1α和Beclin-1表達(dá)上調(diào),二者表達(dá)呈相關(guān)性(r=0.965,P<0.05);
　　(3)缺氧環(huán)境下,各時間點高糖組細(xì)胞培養(yǎng)上清中胰島素濃度較正糖組降低(P<0.01)。正糖組與高糖組分別進(jìn)行組內(nèi)比較:隨缺氧時間延長,培養(yǎng)上

6、清中胰島素量呈時間依賴性降低(正糖組r=-0.997,P<0.01;高糖組r=-0.999,P<0.01)。
　　結(jié)論：單純高糖對胰島β細(xì)胞株增殖無明顯影響,單純?nèi)毖蹩梢种萍?xì)胞增殖,缺氧合并高糖時抑制作用更明顯,提示二者具有協(xié)同作用,抑制細(xì)胞增殖。這種抑制作用在正糖組可被復(fù)氧逆轉(zhuǎn),但在高糖組不被復(fù)氧所逆轉(zhuǎn)。缺氧經(jīng)HIF-1α介導(dǎo)細(xì)胞自噬。細(xì)胞增殖減弱和自噬增強(qiáng)共同導(dǎo)致胰島β細(xì)胞數(shù)量減少,并加重胰島β細(xì)胞損傷,最終導(dǎo)致胰島素分泌減少

7、。
　　二、高糖及缺氧對人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞HUVEC增殖的影響
　　目的：觀察缺氧環(huán)境和高濃度葡萄糖對人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞增殖的影響,探討高糖及缺氧在糖尿病性大血管病變的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮的作用。
　　方法：分別以正常濃度(5.5mmol/L)和高濃度(33.3mmol/L)葡萄糖作用于HUVEC,再將正糖組和高糖組細(xì)胞分別按缺氧時間(0h,12h,24h,48h,缺氧24h后復(fù)氧24h)各分為五個亞組。培養(yǎng)結(jié)束后應(yīng)用細(xì)胞增殖和

8、細(xì)胞毒性檢測試劑盒(CCK-8)檢測細(xì)胞增殖。
　　結(jié)果：缺氧環(huán)境下,正糖組和高糖組細(xì)胞增殖均呈時間依賴性抑制(正糖組r=-1.000,P<0.01;高糖組r=-0.997,P<0.01),且高糖組抑制作用更明顯(P<0.01)。細(xì)胞缺氧后復(fù)氧較缺氧時細(xì)胞增殖在正糖組與高糖組均無顯著差異(P>0.05)。
　　結(jié)論：缺氧環(huán)境和高濃度葡萄糖可抑制人血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖,二者有協(xié)同作用,且復(fù)氧不可逆轉(zhuǎn)這種抑制作用,提示高糖及缺氧使血