【摘要】：糖尿病是全球性的健康問題。世界許多地區(qū)糖尿病患病率穩(wěn)步上升,預計隨著肥胖和其他糖尿病臨床的危險因素的增加,糖尿病的患病率將繼續(xù)上升。糖尿病的血管并發(fā)癥是該疾病最嚴重的臨床表現(xiàn)之一。糖尿病是外周動脈疾病的主要危險因素,會導致發(fā)病率和死亡率增加以及疾病進程的加快。臨界肢體缺血(CLI)是外周動脈疾病的晚期階段。糖尿病會使關(guān)鍵性肢體缺血的發(fā)生率和嚴重程度增加兩倍。糖尿病也是CLI術(shù)后截肢和并發(fā)癥的單一危險因素。CLI通常是由于向下肢供血的動脈受到阻礙造成的,最終導致一系列的腿部的靜止疼痛或營養(yǎng)性損傷的病理生理事件。我們身體對缺血的第一反應是誘導血管生成;然而,由于參與血管發(fā)生的細胞如內(nèi)源性細胞,平滑肌細胞和巨噬細胞等的細胞功能障礙,這種內(nèi)源性潛力在高糖環(huán)境下被破壞。因此,隨著血糖的升高和糖尿病持續(xù)時間的的增長,糖尿病患者的下肢缺血程度會越來越嚴重。目前的實踐表明,通過使用外科手術(shù)來進行動脈重建,其具有至少75%的1年無截肢生存率,作為治療CLI的首選。然而,許多患者,特別是具有大的表面損傷和高度再發(fā)生的患者,如糖尿病患者,已被認為在外科手術(shù)方面“無選擇”。旨在誘導產(chǎn)生新血管的治療性血管生成被認為是CLI的最有潛力的治療方法。因為CLI的特點是在肌肉和上皮組織中經(jīng)過了數(shù)周或數(shù)月的長期缺氧,所以促進局部血管生成可在臨床治療上有所幫助,包括緩解疼痛,局部缺血性潰瘍的愈合以及主要肢體截肢的發(fā)生率的降低。在過去二十年中,已經(jīng)嘗試通過使用重組蛋白,遺傳方法和干細胞誘導治療性血管生成。然而,目前在糖尿病中沒有針對CLI的有效的基于藥物的治療方法。骨骼肌是人體最大的分泌器官,可以分泌許多的旁分泌和自分泌信號,包括血管生成因子。我們前期的研究表明,骨骼肌細胞可以同時分泌一些旁分泌信號,包括血管生成因子,這又可以增強骨骼肌細胞與參與血管發(fā)生的細胞如內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞之間的細胞間通訊。這些旁分泌信號影響參與血管生成的細胞的生物學功能,并且隨后促進新生血管形成。然而,高血糖會破壞骨骼肌細胞的分泌功能,因此增強骨骼肌細胞的這種生物功能已經(jīng)成為糖尿病患者新生血管形成的亟待解決的問題。在過去的幾十年中發(fā)現(xiàn),在治療糖尿病及其并發(fā)癥方面,傳統(tǒng)的中醫(yī)藥比現(xiàn)有的藥物療效更顯著且副作用更少。在本研究中,我們使用紅景天苷來促進糖尿病患者的新生血管形成。紅景天苷是紅景天的主要化合物,紅景天是一種在高海拔山區(qū)發(fā)現(xiàn)的藥用植物。紅景天本身已被廣泛應用于傳統(tǒng)醫(yī)學,由于其適應性和抗疲勞性能。紅景天苷顯示廣泛的藥理學性質(zhì),如抵抗缺氧癥,抗疲勞,抗氧化和增強細胞存活。然而,糖尿病患者是否可以誘導新生血管形成仍未知。我們發(fā)現(xiàn),在高血糖狀態(tài)下,血管生成因子如血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和血小板衍生生長因子(PDGF-BB)在骨骼肌細胞的表達水平顯著降低。各種研究表明VEGF和PDGF-BB的表達在局部缺血的側(cè)支血管的形成中至關(guān)重要。另一方面,高血糖誘導脯氨酰羥化酶結(jié)構(gòu)域3(PHD3)的表達,脯氨酸羥化酶結(jié)構(gòu)域家族已被認為能增強骨骼肌細胞中血管生成因子主要調(diào)控因子缺氧誘導因子(HIF-1?(8)的表達。骨骼肌細胞沉默PHD3使由高血糖病癥抑制的VEGF和PDGF-BB的表達回升。因此,這些結(jié)果表明PHD3的上調(diào)可能是導致高血糖癥血管生成因子下調(diào)的原因。我們還發(fā)現(xiàn),加入紅景天苷可使高血糖癥中PHD3的上調(diào)回降,并伴隨著骨骼肌細胞中的VEGF和PDGF-BB表達的上調(diào)。此外,紅景天苷還可以恢復由高血糖抑制的骨骼肌細胞的增殖和遷移潛力。VEGF和PDGF-BB是影響內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞增殖和遷移的關(guān)鍵血管生成因子。結(jié)果表明,伴隨著高血糖癥骨骼肌細胞中這些因子的表達水平受到抑制,高血糖條件下培養(yǎng)的骨骼肌細胞獲得的條件培養(yǎng)基培養(yǎng)的內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞的遷移和增殖潛力也受到影響。然而,當使用高糖條件下培養(yǎng)的經(jīng)紅景天苷處理的骨骼肌細胞獲得的條件培養(yǎng)基時,這些潛力得以恢復,表明紅景天苷誘導的骨骼肌細胞旁分泌信號足以影響高糖內(nèi)皮和平滑肌細胞的生物學功能。此外,我們的研究結(jié)果表明,PHD3的過表達降低了紅景天苷在高糖中誘導內(nèi)皮和平滑肌細胞遷移和增殖的作用,表明紅景天苷通過抑制PHD3對內(nèi)皮和平滑肌細胞的生物學功能發(fā)揮作用。最后,我們考查了糖尿病小鼠模型中紅景天苷是否可以促進缺血組織的新生血管形成。我們的研究結(jié)果表明,紅景天苷可以有效促進鏈脲佐菌素誘導的糖尿病小鼠缺血后肢血液恢復,最可靠的是通過抑制由高血糖誘導的骨骼肌細胞PHD3的表達水平,從而促進旁分泌信號,特別是骨骼肌細胞中VEGF和PDGFBB。結(jié)果表明,紅景天苷治療可以提高高血糖抑制血管內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞的遷移和增殖能力,增強糖尿病小鼠缺血后肢的新生血管形成和血液恢復�？傊�,我們的研究首次揭示了紅景天苷在糖尿病CLI小鼠模型中誘導新血管形成的功效,最有可能是通過增強骨骼肌細胞的旁分泌功能。雖然需要進一步研究,比如紅景天苷的副作用和更詳細的臨床前研究。我們的新發(fā)現(xiàn)表明,紅景天苷可能是在糖尿病CLI治療中誘導血管生成的潛在的小分子藥物。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R285

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本文編號：2618534