高糖及缺氧对胰岛β细胞和血管内皮细胞HIF-1α表达及其生物学功能的影响

高糖及缺氧对胰岛β细胞和血管内皮细胞HIF-1α表达及其生物学功能的影响

作者:师大云端图书馆 时间:2021-03-22 分类:参考文献 喜欢:3146
师大云端图书馆

【摘要】美国临床内分泌医师学会(AACE)在2011年公布的糖尿病综合治疗方案指南中首次提出临床医生应该重视糖尿病患者睡眠呼吸暂停的诊断和治疗。阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)是一种全身性疾病,在肥胖2型糖尿病患者中的发生率很高,其引起的低氧血症可造成全身多器官损害,其中最重要的是心脑血管损害。为此,本实验以小鼠胰岛β细胞株MIN6和人脐静脉内皮细胞HUVEC为研究对象,观察缺氧环境及高浓度葡萄糖对胰岛β细胞增殖、自噬及胰岛素分泌的影响,以及对血管内皮细胞增殖的影响,为进一步研究缺氧环境和高浓度葡萄糖对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征合并糖尿病(OWD)以及合并大血管病变的发生发展提供理论基础。一、高糖及缺氧对小鼠胰岛β细胞株MIN6增殖、自噬及生物学功能的影响目的探讨高糖及缺氧环境对小鼠胰岛β细胞株MIN6增殖、自噬及胰岛素分泌的影响。方法(1)分别以正常浓度(5.5mmol/L)和高浓度(33.3mmol/L)葡萄糖作用于MIN6,再将正糖组和高糖组细胞分别按缺氧时间(0d,1d,2d,3d,4d,缺氧1d后复氧1d)各分为六个亚组,应用细胞增殖和细胞毒性检测试剂盒(CCK-8)检测细胞增殖;(2)分别以正常浓度(5.5mmol/L)和高浓度(33.3mmol/L)葡萄糖作用于MIN6,再将正糖组和高糖组各分为常氧和缺氧两个亚组,应用Real-timePCR法检测HIF-1α和Beclin-1表达量;(3)分别以正常浓度(5.5mmol/L)和高浓度(33.3mmol/L)葡萄糖作用于MIN6,再将正糖组和高糖组按缺氧时间(0d,1d,2d,3d,4d)各分为五个亚组,ELISA法检测各组上清中胰岛素浓度。结果(1)常氧环境下,正糖组和高糖组细胞增殖无显著差异(P>0.05);缺氧环境下,各组细胞增殖呈时间依赖性抑制(正糖组r=-0.966,P<0.01;高糖组r=-0.912,P<0.05),且高糖组抑制作用更明显(P<0.01);正糖组细胞缺氧后1d复氧1d与常氧培养相比,细胞增殖无显著差异(P>0.05),但高糖组细胞缺氧后1d复氧1d与常氧培养相比,细胞增殖仍明显受抑制(P<0.01);(2)缺氧环境下,HIF-1α和Beclin-1表达上调,二者表达呈相关性(r=0.965,P<0.05);(3)缺氧环境下,各时间点高糖组细胞培养上清中胰岛素浓度较正糖组降低(P<0.01)。正糖组与高糖组分别进行组内比较:随缺氧时间延长,培养上清中胰岛素量呈时间依赖性降低(正糖组r=-0.997,P<0.01;高糖组r=-0.999,P<0.01)。结论单纯高糖对胰岛β细胞株增殖无明显影响,单纯缺氧可抑制细胞增殖,缺氧合并高糖时抑制作用更明显,提示二者具有协同作用,抑制细胞增殖。这种抑制作用在正糖组可被复氧逆转,但在高糖组不被复氧所逆转。缺氧经HIF-1α介导细胞自噬。细胞增殖减弱和自噬增强共同导致胰岛β细胞数量减少,并加重胰岛β细胞损伤,最终导致胰岛素分泌减少。二、高糖及缺氧对人脐静脉内皮细胞HUVEC增殖的影响目的观察缺氧环境和高浓度葡萄糖对人脐静脉内皮细胞增殖的影响,探讨高糖及缺氧在糖尿病性大血管病变的发生发展中发挥的作用。方法分别以正常浓度(5.5mmol/L)和高浓度(33.3mmol/L)葡萄糖作用于HUVEC,再将正糖组和高糖组细胞分别按缺氧时间(0h,12h,24h,48h,缺氧24h后复氧24h)各分为五个亚组。培养结束后应用细胞增殖和细胞毒性检测试剂盒(CCK-8)检测细胞增殖。结果缺氧环境下,正糖组和高糖组细胞增殖均呈时间依赖性抑制(正糖组r=-1.000,P<0.01;高糖组r=-0.997,P<0.01),且高糖组抑制作用更明显(P<0.01)。细胞缺氧后复氧较缺氧时细胞增殖在正糖组与高糖组均无显著差异(P>0.05)。结论缺氧环境和高浓度葡萄糖可抑制人血管内皮细胞增殖,二者有协同作用,且复氧不可逆转这种抑制作用,提示高糖及缺氧使血管内皮细胞数量减少,这可能是导致血管内皮损伤,从而启动糖尿病性血管并发症的机制之一。
【作者】宋歌;
【导师】施毕旻;
【作者基本信息】苏州大学,内分泌与代谢病学,2014,硕士
【关键词】高糖;缺氧;胰岛β细胞;增殖;自噬;血管内皮细胞;

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