[ADA2009]在内皮祖细胞有或无与时胰岛素在局部缺血引起血管生成中的作用机制
Mechanism of Insulin Actions on Ischemia-Induced Angiogenesis with and without Endothelial Progenitor Cells
内容概要:众所周知,在糖尿病和胰岛素抵抗综合征的患者中,心肌和末梢四肢缺血后血管生成功能明显低于正常人,而这可能和内皮细胞功能异常,血管生成细胞因子较低,内皮祖细胞减少有关。
众所周知,在糖尿病和胰岛素抵抗综合征的患者中,心肌和末梢四肢缺血后血管生成功能明显低于正常人,而这可能和内皮细胞功能异常,血管生成细胞因子较低,内皮祖细胞减少有关。本实验研究了胰岛素在缺血引起的血管生成中的作用,包括其对内皮祖细胞功能,血管生成细胞因子表达水平的影响等。
源于GFP+小鼠的骨髓干细胞(MSC)能通过激活AKT和AMPK通路,对生理范围内的胰岛素浓度(1-10nM)产生反应,并能显著升高血管内皮生长因子和成纤维细胞生长因子的表达水平(p<0.01)。但是,胰岛素只能促进骨髓干细胞分化形成脂肪细胞,而不是内皮细胞。首先,我们制造后肢缺血的小鼠模型。然后对其处理,包括单纯局部植入支架蛋白(对照组)、植入支架蛋白并加用胰岛素、植入支架蛋白并加用骨髓干细胞、植入支架蛋白并加用胰岛素和骨髓干细胞。最后,用激光多普勒扫描血流灌注的方法评估其对缺血的反应。实验结果显示,治疗2-4周后,和单纯支架蛋白处理相比,加用胰岛素组和加用骨髓干细胞组均能显著增加后肢的血流灌注,分别增加了124%和127%,胰岛素和骨髓干细胞联合处理后,能比单纯支架蛋白处理增加145%的血流灌注,达到了造模前水平,且和单加胰岛素及单加骨髓干细胞组相比,血流灌注的增加也有统计学差异。机制学研究表明,造模1周后,持续激活的AKT和ERK水平在胰岛素处理,骨髓干细胞处理及联合处理组中显著高于对照组,但是造模后4周,AKT和ERK水平反而低于对照组,这和联合治疗组中灌注水平的结果相符。且造模4周后,血管内皮生长因子mRNA水平在各处理组中均明显高于对照组,(升高了2倍,p<0.05)。另外,研究者用异凝集素测定了股四头肌和腓肠肌中的毛细血管密度,和对照组相比,各组的毛细血管密度均明显升高,其中,胰岛素组升高了2.8 和 1.9 f倍,骨髓干细胞处理组升高了2.8 和 1.8 倍,联合治疗组升高了3.3和 2.8 倍。
综上所述,胰岛素在缺血诱导的血管生成方面起重要作用,其机制可能为作用于循环或局部内皮祖细胞,进而增加血管生成因子水平。
编译 张翠萍 上海市内分泌代谢病研究所
审校 钱镭 上海交通大学附属第一人民医院 内分泌科
【原文摘要见下页】
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