糖基化終末產(chǎn)物對大鼠心臟微血管內(nèi)皮細(xì)胞NF-κB和COX-2表達(dá)的影響.pdf

1、糖尿病(DiabetesmellitusDM)是一種嚴(yán)重危害人類健康的疾病。研究認(rèn)為，慢性高血糖引起體內(nèi)各種糖基化蛋白的過量堆積，形成糖基化終末產(chǎn)物(AdvancedGlycationEndproductsAGEs)。糖基化終末產(chǎn)物的增加是造成糖尿病血管病變的主要因素。目前研究較為廣泛的是糖基化終末產(chǎn)物與細(xì)胞膜上的特異受體(ReceptorforAdvancedGlycationEndproductsRAGE)結(jié)合，并激活下游信號傳導(dǎo)途

2、徑，促進(jìn)糖尿病血管并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展。眾多信號途徑中，核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NuclearFactor-κBNF-κB)及其下游細(xì)胞因子的激活在糖尿病大血管及微血管并發(fā)癥的發(fā)展中起重要作用。目前，關(guān)于糖基化終末產(chǎn)物對微血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌炎性介質(zhì)機(jī)制的研究較少。本實(shí)驗(yàn)在體外培養(yǎng)大鼠心臟微血管內(nèi)皮細(xì)胞(CardiacMicrovascularEndothelialCellsCMECs)，研究糖基化終末產(chǎn)物對微血管內(nèi)皮細(xì)胞NF-κB及環(huán)氧合酶-2(C

3、yclooxygenase-2COX-2)表達(dá)的影響，進(jìn)而探討糖基化終末產(chǎn)物與糖尿病血管病變間的關(guān)系。 方法：采用改進(jìn)的Nishida方法體外培養(yǎng)CMECs并進(jìn)行鑒定。待細(xì)胞生長至亞融合狀態(tài)后施加實(shí)驗(yàn)因素，分別以不同濃度糖基化牛血清白蛋白(BSA-AGE)(25，50，100，200mg/L)作用24小時(shí)；相同濃度BSA-AGE(100mg/L)作用不同時(shí)間(6，12，24，48h)。提取胞漿及核蛋白，采用WesternBlot

4、法檢測NF-κB及COX-2蛋白的表達(dá)，結(jié)果進(jìn)行灰度分析，對比各組間蛋白表達(dá)的差異并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。 結(jié)果本實(shí)驗(yàn)獲得培養(yǎng)大鼠心臟微血管內(nèi)皮細(xì)胞并穩(wěn)定傳代成功。結(jié)果表明，不同濃度BSA-AGE作用后，微血管內(nèi)皮細(xì)胞NF-κB及COX-2蛋白表達(dá)增多，呈劑量依賴效應(yīng)。NF-κB分別為對照組的1.99，2.76，3.57，4.25倍(n=5，p＜0.05)；COX-2分別為對照組的2.39，3.41，4.49，5.34倍(n=5，p＜

5、0.05)。相同濃度BSA-AGE作用不同時(shí)間，隨作用時(shí)間的延長，NF-κB及COX-2蛋白表達(dá)增多，呈時(shí)間依賴效應(yīng)。其中NF-κB分別為對照組的1.83，2.66，3.52，4.14倍(n=5，p＜0.05)；COX-2分別為對照組的2.18，3.21，4.33，4.99倍(n=5，p＜0.05)。 討論糖尿病以高血糖和特殊的血管病變?yōu)樘卣?，其大血管和微血管并發(fā)癥是致死致殘的主要原因。糖尿病個(gè)體內(nèi)持久的高血糖狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致多種結(jié)構(gòu)

6、功能蛋白和核酸發(fā)生非酶糖基化，形成AGEs，在糖尿病慢性并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展中占重要地位。體內(nèi)AGEs不僅能促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞陰離子多糖蛋白的降解，增加血管通透性，破壞血管內(nèi)皮的屏障作用，而且不斷積累的AGEs還可通過直接滅活NO和誘發(fā)氧化應(yīng)激損傷血管內(nèi)皮。AGEs在糖尿病并發(fā)病理過程中主要有三種作用機(jī)制：①AGEs改變細(xì)胞外基質(zhì)配體信號傳導(dǎo)途徑；②通過細(xì)胞膜上能識別AGEs的特異受體，AGEs改變可溶性信號的水平，如細(xì)胞因子、激素和自由基等；③

7、細(xì)胞內(nèi)由葡萄糖、果糖糖化形成的代謝中間產(chǎn)物能直接改變蛋白在靶組織中的功能。其中研究較多的是AGEs與細(xì)胞膜上的特異受體結(jié)合而發(fā)揮作用。目前研究提示，炎癥反應(yīng)可能是糖尿病及血管并發(fā)癥的基礎(chǔ)。AGEs與RAGE相互作用，引起氧化應(yīng)激，通過多種途徑導(dǎo)致炎性介質(zhì)的過度表達(dá)，引起內(nèi)皮功能紊亂和血管炎癥。越來越多的研究表明，對氧化應(yīng)激敏感的NF-κB的激活在糖尿病大血管及微血管病變的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。作為NF-κB調(diào)控的下游基因，炎癥反應(yīng)相關(guān)因

8、子COX-2表達(dá)的增多在糖尿病并發(fā)癥發(fā)生中的作用日益受到關(guān)注。 本實(shí)驗(yàn)研究BSA-AGE對微血管內(nèi)皮細(xì)胞NF-κB和COX-2表達(dá)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著BSA-AGE濃度的逐漸增加和作用時(shí)間的逐漸延長，NF-κB和COX-2蛋白的表達(dá)逐漸增多，并且COX-2蛋白的表達(dá)與NF-κB的活性密切相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，AGEs可能通過激活內(nèi)皮細(xì)胞NF-κB，引起COX-2表達(dá)增多，促進(jìn)糖尿病血管病變的發(fā)生發(fā)展。 結(jié)論1.BS