高糖对人脐静脉内皮细胞hmga1表达的影响及机制研究

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1、前言糖尿病为临床上一种常见的内分泌代谢疾病，是一种以慢性血葡萄糖水平增高为特征的代谢紊乱，伴有因胰岛素分泌和/或作用缺陷引起的糖、脂肪和蛋白质代谢异常。随着人民物质生活的改善，人口越来越老龄化，生活方式也不断改变，糖尿病的患病人数也迅速增加，对整个社会和经济都带来了沉重的负担，严重威胁到全世界人类健康，已成为世界性公共卫生问题。导致糖尿病患者致残致死的主要原因是其慢性血管并发症[1]。有研究表明糖尿病血管并发症的发生发展与血管内皮损伤、凝血、血小板激活及纤溶异常等因素有关，并认为血管内皮损伤是糖尿病血管并发症发生发展的重要启动因

2、子和关键因素[2]。但是目前对糖尿病血管并发症的具体发病机制仍不完全明确。在高浓度葡萄糖状态下，导致内皮细胞功能失调的主要原因可能有：①氧化应激增强，氧自由基生成增多；②NO活性降低；③PGI2功能缺陷；④内皮细胞凋亡；⑤激发炎症反应。内皮功能容易受到糖尿病、高血压、吸烟及脂代谢紊乱等因素的刺激和损害，使血管屏障受到破坏。高迁移率族蛋白（HighMobilityGroupProtein，HMG）是一种染色质非组蛋白，广泛分布于高等真核生物的细胞核中，其分子质量小，含量丰富，因其在聚丙烯凝胶电泳中的高迁移率而得名[3]。HMG家族

3、具有调节DNA复制、转录、重组和修复等作用，广泛参与许多重要的核内生物学功能的调节，其中最为重要的是调控基因表达的转录。HMG蛋白根据序列相识性、分子质量大小及DNA结合特性，可分为三大类：HMGA、HMGB及HMGN，HMGA还可以分为HMGA1和HMGA2两大亚类[4]。研究表明[5]，在正常成年个体组织中，HMGA1只限于在胚胎发生阶段表达，随着器官的逐步成熟，HMGA1的含量也将随之减少，甚至不表达。然而HMGA1在肿瘤细胞中的含量却非常丰富，并在肿瘤的发生发展中起着很重要的作用[6，7]。HMGA1基因表达水平的高低可

4、能与肿瘤的恶性程度相关，它通过破坏线粒体基因组的稳定性，参与许多与肿瘤相关的基因转录调控等使细胞出现恶变[8]。新近的研究报道HMGA1还可能与2型糖尿病的发生有关[9]。FotiD等[10,11,12]认为HMGA1是胰岛素受体的一个重要调节因子，它可以与AP2／SP1或SP1／CEBPβ等蛋白聚合体结合从而形成多蛋白DNA复合物，进而与IR的关键转录9万方数据起始位点相结合，调节IR启动子活性，最终调控IR的表达及胰岛素信号转导。同时还发现HMGA1基因表达的减少或缺失，可以减少胰岛素受体的表达，使胰岛素结合率降低，进而影响

5、胰岛素信号转导通路，从而导致胰岛素抵抗的发生，甚至2型糖尿病。另外，研究还表明胰岛素信号转导通路中胰岛素生长因子1受体（IGF-1R）的表达也受HMGA1的正向调节[13]。新近ChiefariE等[14]研究还发现人体内可能存在HMGA1假基因（HMGA1pseudogene，HMGA1-P），且HMGA1-P的表达在胰岛素抵抗患者中异常增高，由于HMGA1-P3’端的序列编码基因同HMGA13’-UTR具有同源性，所以HMGA1-P可通过竞争胞内反式作用蛋白αCP1（稳定HMGA1mRNA），它结合在HMGA13’-UTR的

6、Ｃ丰富区，破坏HMGA1mRNA的稳定性，从而降解HMGA1mRNA，减少HMGA1蛋白的表达，最终使胰岛素受体的表达减少。将HMGA1-P沉默后发现，HMGA1-P的表达明显减少，HMGA1mRNA的稳定性增强，从而增加胰岛素受体的表达，使胰岛素的结合能力提高。尽管HMGA1在糖尿病发生发展过程中的重要作用已引起了人们的关注，但目前有关糖尿病状态下血管内皮细胞HMGA1表达变化的研究还未见报道。本实验旨在体外模拟糖尿病血管病变的高糖环境，以HUVECs为研究对象，明确血管内皮细胞HMGA1的表达情况，并探讨高糖影响内皮细胞HM

7、GA1mRNA和蛋白表达可能涉及的信号通路，为进一步探究糖尿病血管并发症的发病机制及防治策略提供新的思路。10万方数据1、实验材料1．1细胞人脐静脉内皮细胞HUVECs由中南大学湘雅医学院提供，源于美国典型培养物保藏中心（ATCC）1．2主要试剂、耗材及来源胎牛血清杭州四季青公司DMEM低糖培养基Hyclone公司DMSOAmresco公司胰蛋白酶消化液碧云天生物技术有限公司引物Invitrogen公司RevertAidTMFirstStrandcDNASynthesisKitFermentas公司TrizolReagent美国

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