目的 随着糖尿病治疗方法的进展,绝大部分糖尿病患者的血糖均可得到有效控制,然而糖尿病视网膜病变(DR)仍然可能会发生发展,其原因不明。初步研究发现,这一现象与“代谢记忆”有关。因此,揭示代谢记忆机制寻找其新的治疗靶点,成为DR早期防治的一个关键。本研究旨在探讨代谢记忆的发生是否与SIRT1调节的LKB1/AMPK/ROS通路的异常有关。
方法 原代培养牛视网膜血管内皮细胞(BRECs),实验分3组:正常浓度葡萄糖(5 mmol/l)孵育细胞3周组、高浓度葡萄糖(30 mmol/l)孵育细胞3周组及高浓度葡萄糖(30 mmol/l)孵育细胞2周后换成正常浓度葡萄糖孵育细胞1周。建立糖尿病大鼠模型,实验分3组:正常SD大鼠组(观察6周)、糖尿病大鼠组(建模后观察6周)及糖尿病大鼠建模2周后皮下注射胰岛素(6-8 U/次,每天2次)使血糖维持在8 mmol/l以下4周。
结果 在BRECs和糖尿病大鼠视网膜组织,高糖孵育或高血糖后即使葡萄糖或血糖在正常水平,细胞组织炎症因子基因如核因子-κB (NF-κB)和凋亡因子如Bax表达仍然发生上调,与之相伴随的是SIRT1表达及活性降低。体外实验结果显示,SIRT1基因缺陷的细胞,其凋亡敏感性增加,而基因过表达SIRT1可引起LKB1/AMPK通路激活,高糖诱导的线粒体活性氧(ROS)生成减少,抑制NF-κB和Bax上调,防止代谢记忆的产生;而且,本研究结果还显示,线粒体ROS活化的聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)是代谢记忆中SIRT1表达及活性下降发生的一个机制。
结论 糖尿病视网膜病变代谢记忆的发生与SIRT1调节的LKB1/AMPK/ROS通路的异常有关,SIRT1是抑制DR代谢记忆发生的一个潜在的治疗靶点。 |