高糖對人臍靜脈內(nèi)皮細胞hmga1表達的影響及機制研究

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1、前言糖尿病為臨床上一種常見的內(nèi)分泌代謝疾病，是一種以慢性血葡萄糖水平增高為特征的代謝紊亂，伴有因胰島素分泌和/或作用缺陷引起的糖、脂肪和蛋白質代謝異常。隨著人民物質生活的改善，人口越來越老齡化，生活方式也不斷改變，糖尿病的患病人數(shù)也迅速增加，對整個社會和經(jīng)濟都帶來了沉重的負擔，嚴重威脅到全世界人類健康，已成為世界性公共衛(wèi)生問題。導致糖尿病患者致殘致死的主要原因是其慢性血管并發(fā)癥[1]。有研究表明糖尿病血管并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展與血管內(nèi)皮損傷、凝血、血小板激活及纖溶異常等因素有關，并認為血管內(nèi)皮損傷是糖尿病血管并發(fā)癥發(fā)生發(fā)展的重要啟動因

2、子和關鍵因素[2]。但是目前對糖尿病血管并發(fā)癥的具體發(fā)病機制仍不完全明確。在高濃度葡萄糖狀態(tài)下，導致內(nèi)皮細胞功能失調(diào)的主要原因可能有：①氧化應激增強，氧自由基生成增多；②NO活性降低；③PGI2功能缺陷；④內(nèi)皮細胞凋亡；⑤激發(fā)炎癥反應。內(nèi)皮功能容易受到糖尿病、高血壓、吸煙及脂代謝紊亂等因素的刺激和損害，使血管屏障受到破壞。高遷移率族蛋白（HighMobilityGroupProtein，HMG）是一種染色質非組蛋白，廣泛分布于高等真核生物的細胞核中，其分子質量小，含量豐富，因其在聚丙烯凝膠電泳中的高遷移率而得名[3]。HMG家族

3、具有調(diào)節(jié)DNA復制、轉錄、重組和修復等作用，廣泛參與許多重要的核內(nèi)生物學功能的調(diào)節(jié)，其中最為重要的是調(diào)控基因表達的轉錄。HMG蛋白根據(jù)序列相識性、分子質量大小及DNA結合特性，可分為三大類：HMGA、HMGB及HMGN，HMGA還可以分為HMGA1和HMGA2兩大亞類[4]。研究表明[5]，在正常成年個體組織中，HMGA1只限于在胚胎發(fā)生階段表達，隨著器官的逐步成熟，HMGA1的含量也將隨之減少，甚至不表達。然而HMGA1在腫瘤細胞中的含量卻非常豐富，并在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起著很重要的作用[6，7]。HMGA1基因表達水平的高低可

4、能與腫瘤的惡性程度相關，它通過破壞線粒體基因組的穩(wěn)定性，參與許多與腫瘤相關的基因轉錄調(diào)控等使細胞出現(xiàn)惡變[8]。新近的研究報道HMGA1還可能與2型糖尿病的發(fā)生有關[9]。FotiD等[10,11,12]認為HMGA1是胰島素受體的一個重要調(diào)節(jié)因子，它可以與AP2／SP1或SP1／CEBPβ等蛋白聚合體結合從而形成多蛋白DNA復合物，進而與IR的關鍵轉錄9萬方數(shù)據(jù)起始位點相結合，調(diào)節(jié)IR啟動子活性，最終調(diào)控IR的表達及胰島素信號轉導。同時還發(fā)現(xiàn)HMGA1基因表達的減少或缺失，可以減少胰島素受體的表達，使胰島素結合率降低，進而影響

5、胰島素信號轉導通路，從而導致胰島素抵抗的發(fā)生，甚至2型糖尿病。另外，研究還表明胰島素信號轉導通路中胰島素生長因子1受體（IGF-1R）的表達也受HMGA1的正向調(diào)節(jié)[13]。新近ChiefariE等[14]研究還發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)可能存在HMGA1假基因（HMGA1pseudogene，HMGA1-P），且HMGA1-P的表達在胰島素抵抗患者中異常增高，由于HMGA1-P3’端的序列編碼基因同HMGA13’-UTR具有同源性，所以HMGA1-P可通過競爭胞內(nèi)反式作用蛋白αCP1（穩(wěn)定HMGA1mRNA），它結合在HMGA13’-UTR的

6、Ｃ豐富區(qū)，破壞HMGA1mRNA的穩(wěn)定性，從而降解HMGA1mRNA，減少HMGA1蛋白的表達，最終使胰島素受體的表達減少。將HMGA1-P沉默后發(fā)現(xiàn)，HMGA1-P的表達明顯減少，HMGA1mRNA的穩(wěn)定性增強，從而增加胰島素受體的表達，使胰島素的結合能力提高。盡管HMGA1在糖尿病發(fā)生發(fā)展過程中的重要作用已引起了人們的關注，但目前有關糖尿病狀態(tài)下血管內(nèi)皮細胞HMGA1表達變化的研究還未見報道。本實驗旨在體外模擬糖尿病血管病變的高糖環(huán)境，以HUVECs為研究對象，明確血管內(nèi)皮細胞HMGA1的表達情況，并探討高糖影響內(nèi)皮細胞HM

7、GA1mRNA和蛋白表達可能涉及的信號通路，為進一步探究糖尿病血管并發(fā)癥的發(fā)病機制及防治策略提供新的思路。10萬方數(shù)據(jù)1、實驗材料1．1細胞人臍靜脈內(nèi)皮細胞HUVECs由中南大學湘雅醫(yī)學院提供，源于美國典型培養(yǎng)物保藏中心（ATCC）1．2主要試劑、耗材及來源胎牛血清杭州四季青公司DMEM低糖培養(yǎng)基Hyclone公司DMSOAmresco公司胰蛋白酶消化液碧云天生物技術有限公司引物Invitrogen公司RevertAidTMFirstStrandcDNASynthesisKitFermentas公司TrizolReagent美國

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