Ⅰ型糖尿病及高糖對低氧所致肺損傷和肺上皮癌細胞增殖的影響及其機制研究.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，由于社會人口不斷老齡化、生活水平不斷提高、膳食結構改變、生活節(jié)奏日趨緊張及少動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，糖尿病已成為繼腫瘤、心血管病之后第三大嚴重威脅人類健康的慢性疾病。糖尿病在臨床以慢性、長期的高血糖為主要共同特征，可導致代謝紊亂、機體防御能力下降，由此累及多器官導致功能損傷。而近年來，糖尿病所致肺部損害也逐漸受到學者們的關注。最近Kl

2、ein等對Ⅱ型糖尿病患者肺功能相關研究做了系統(tǒng)性的分析，結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均顯著低于非糖尿病對照組，并且其肺功能指標與血糖水平、糖尿病患病時間和嚴重性呈顯著負相關。然而，糖尿病及高血糖影響肺功能的機制尚未完全闡明。
　　 糖尿病和持續(xù)高血糖對正常人體組織器官功能無疑具有損傷性的作用，同時大量研究表明這些病理因素對腫瘤細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、類型而異。最近Ferguson等對小鼠Ⅱ型糖尿病模型的研究表明，高胰島素血癥可以顯著促進乳腺癌病程進展及肺轉移，然而糖尿病及高血糖是否促進肺部原發(fā)性腫瘤細胞的增殖及轉移尚未見深入研究。
　　 因此本課題主要進行了以下兩部分的研究：
　　 第一部分：Ⅰ型糖尿病對低氧誘導肺損傷的影響及其機制。具體實驗結果如下：
　　 1.病理學檢查結果顯示，與單純缺氧組小鼠相比，STZ誘導的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，間質間隙和肺泡腔內充滿水腫液及大量浸潤的炎性細胞和滲出的紅細胞，肺損傷更為嚴重。
　　 2.肺組織脂質過氧化指標丙二醛(MDA)和中性粒細胞浸潤指標髓過氧化酶(MPO)的檢測結果表明：與對照組相比，單純糖尿病組、單純缺氧組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值顯著高于單純缺氧組。
　　 3.肺組織炎癥介質檢測顯示，與單純缺氧組小鼠相比，低氧

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

6、45mRNA表達水平明顯升高，并且能加強低氧上調p21和GADD45mRNA表達的效果。
　　 結論：本實驗首次證實糖尿病小鼠低氧處理后肺損傷較低氧處理的對照小鼠明顯加重，促炎介質表達也明顯增多；進一步研究表明Ⅰ型糖尿病小鼠肺組織中FOXOs和TLR4表達顯著增加可能是糖尿病小鼠加重低氧誘導肺損傷的關鍵機制。
　　 第二部分：高糖促進肺上皮癌細胞A549增殖的機制研究。具體實驗結果如下：
　　 1.高糖劑量依賴性

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