高胰島素血癥對內(nèi)皮祖細(xì)胞影響及胰島素抵抗與冠狀動脈病變的關(guān)系.pdf

1、動脈粥樣硬化(Atherosclerosis,AS)及其引起的臨床后果,如冠心病,已經(jīng)成為當(dāng)今社會威脅人類健康的頭號殺手。目前越來越多的證據(jù)認(rèn)為動脈硬化發(fā)生的主要原因是多種危險因素造成的內(nèi)皮損傷和內(nèi)皮自我修復(fù)功能之間的失衡。過去的觀點(diǎn)認(rèn)為,損傷的內(nèi)皮主要由鄰近內(nèi)皮細(xì)胞遷移和增殖修復(fù),但最近研究發(fā)現(xiàn),骨髓來源的內(nèi)皮祖細(xì)胞(EPCs)是一群有增殖和分化為成熟內(nèi)皮細(xì)胞潛力的細(xì)胞,承擔(dān)著修復(fù)血管的重任。研究發(fā)現(xiàn),多種致動脈粥樣硬化危險因素(如高

2、膽固醇血癥,高血壓,高胱氨酸血癥,高糖等)都可使EPCs數(shù)目及功能顯著降低,提示EPCs在AS的發(fā)生和發(fā)展中起了重要作用。以胰島素抵抗(IR)及高胰島素血癥為特征的疾病如糖尿病,肥胖,糖耐量下降,脂代謝紊亂等均為心血管系統(tǒng)功能失衡的重要組成部分,通過引起內(nèi)皮功能紊亂,從而導(dǎo)致高血壓,動脈粥樣硬化及冠狀動脈疾病。IR可通過不同機(jī)制導(dǎo)致內(nèi)皮功能紊亂。2型糖尿病、代謝綜合癥及胰島素抵抗的健康志愿者EPCs的數(shù)量及功能均下降,推測IR對EPCs

3、具有抑制作用,但I(xiàn)R對EPCs的直接作用尚不清楚。本研究首先在體外以高濃度胰島素為干預(yù)因素,觀察對人臍血培養(yǎng)獲得內(nèi)皮祖細(xì)胞內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)表達(dá)的影響。其次,通過比較臨床擬診為穩(wěn)定型心絞痛的非糖尿病患者中存在胰島素抵抗者與非胰島素抵抗者EPCs數(shù)量及功能差異,探索特定人群中IR對EPCs的影響。最后,通過研究臨床擬診為穩(wěn)定型心絞痛的非糖尿病患者中胰島素抵抗程度與冠狀動脈病變程度的關(guān)系,探索IR在冠心病發(fā)展中的作用。本研究從細(xì)

4、胞水平和臨床流行病學(xué)等角度研究EPCs在IR狀態(tài)下的變化及其在AS發(fā)病機(jī)制中的作用,全文由三個部分組成。
　　 第一部分高濃度胰島素對體外培養(yǎng)內(nèi)皮祖細(xì)胞eNOS表達(dá)的影響
　　 目的:高胰島素血癥是胰島素抵抗的一種代償表現(xiàn)或治療后表現(xiàn),許多研究證實(shí)高胰島素血癥是動脈粥樣硬化(AS)的一個獨(dú)立危險因素,但高胰島素血癥引起AS的機(jī)制還不明確。骨髓來源的內(nèi)皮祖細(xì)胞(EPCs)是一群有增殖,分化為成熟內(nèi)皮細(xì)胞潛力的細(xì)胞,參與血管

5、損傷修復(fù)。本文旨在通過體外試驗(yàn)研究高濃度胰島素對人EPCs內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)表達(dá)的影響探討高胰島素血癥引起AS的作用機(jī)制。
　　 方法:采用密度梯度離心法自臍血(約80-90ml/袋)中分離單個核細(xì)胞(約106-107),于血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)刺激下培養(yǎng)至第7天,EPCs形成典型集落,并且經(jīng)Dil-acLDL(Dil標(biāo)記的乙?；兔芏戎鞍?鑒定為正在分化的EPCs。于各培養(yǎng)孔(細(xì)胞量約104-105/孔)分

6、別加入終濃度為0,1nM、10nM、100nM、1000nM的胰島素,干預(yù)24小時,采用Trizol試劑抽提細(xì)胞總RNA,行RT-PCR,檢測eNOS mRNA表達(dá)。
　　 結(jié)果:eNOS表達(dá)自1nM開始增強(qiáng),10nM時表達(dá)最強(qiáng),100nM開始減弱,提示生理濃度胰島素(1nM)對eNOS表達(dá)起促進(jìn)作用,高于生理濃度10倍時(10nM)仍呈促進(jìn)作用,高濃度胰島素(＞10nM)有抑制作用。
　　 結(jié)論:在一定范圍內(nèi),高于生理

7、濃度的胰島素對EPCs功能具有促進(jìn)作用,但過高濃度的胰島素對EPCs可產(chǎn)生抑制作用。提示隨胰島素抵抗加重,可能因高胰島素導(dǎo)致的EPCs功能障礙而對動脈粥樣硬化的形成產(chǎn)生不利影響。
　　 第二部分穩(wěn)定型心絞痛伴胰島素抵抗的患者循環(huán)內(nèi)皮祖細(xì)胞數(shù)量及其功能的研究
　　 目的:以胰島素抵抗為特征的疾病如糖尿病,肥胖,糖耐量下降,脂代謝紊亂等均為心血管系統(tǒng)功能失衡的重要組成部分,通過引起內(nèi)皮功能紊亂,從而導(dǎo)致高血壓,動脈粥樣硬化及

8、冠心病。近年研究認(rèn)為冠狀動脈病變的起因?yàn)閮?nèi)皮細(xì)胞損傷與修復(fù)機(jī)制失衡。內(nèi)皮祖細(xì)胞(EPCs)來源于骨髓,可分化為成熟內(nèi)皮細(xì)胞使內(nèi)皮再生,參與內(nèi)皮修復(fù)。本研究選取非糖尿病的穩(wěn)定型心絞痛患者為研究對象,旨在觀察胰島素抵抗與內(nèi)皮祖細(xì)胞數(shù)量及功能的關(guān)系。
　　 方法:選取臨床擬診為穩(wěn)定型心絞痛行冠狀動脈造影患者27例,男性19例,平均年齡58±7歲,檢測空腹血胰島素及血脂,血糖等生化指標(biāo),采用McAuley指數(shù)評價胰島素抵抗程度,按McA

9、uley指數(shù)＜5.8及McAuley指數(shù)≥5.8分為胰島素抵抗組(共13例),非胰島素抵抗組(共14例),采用冠狀動脈病變積分評價冠狀動脈病變程度。取外周血100μl行EPCs流式計(jì)數(shù)(標(biāo)記CD133及VEGFR-2),外周血12ml經(jīng)密度梯度離心獲單個核細(xì)胞后行體外培養(yǎng),7天后計(jì)數(shù)內(nèi)皮祖細(xì)胞集落形成單位。
　　 結(jié)果:胰島素抵抗組患者病變積分較非胰島素抵抗組高(2.34±2.73比0.68±0.82。P＜0.05),血HDL-

10、c水平較非胰島素抵抗組低(1.08±0.17mmol/L,比1.30±0.32mmol/L,p＜0.05)。胰島素抵抗組內(nèi)皮祖細(xì)胞數(shù)量(0.035±0.046％比0.116±0.112％,p＜0.05)及集落形成單位(54.9±28.9比75.2±20.7,p＜0.05)較非胰島素抵抗組低。
　　 結(jié)論:胰島素抵抗的穩(wěn)定型心絞痛患者循環(huán)內(nèi)皮祖細(xì)胞數(shù)量及功能均降低,其冠狀動脈病變程度較嚴(yán)重,提示內(nèi)皮祖細(xì)胞功能障礙可能為胰島素抵抗致

11、動脈粥樣硬化機(jī)制之一。
　　 第三部分穩(wěn)定型心絞痛患者中胰島素抵抗與冠狀動脈病變程度關(guān)系的研究
　　 目的:目前研究發(fā)現(xiàn)胰島素抵抗可能引起內(nèi)皮功能不良,從而促進(jìn)動脈粥樣硬化,胰島素抵抗是冠心病的獨(dú)立危險因素。本研究選取臨床上擬診為穩(wěn)定型心絞痛合并胰島素抵抗的非糖尿病患者為研究對象,旨在研究胰島素抵抗程度與冠狀動脈病變的關(guān)系。
　　 方法:選取擬診為穩(wěn)定型心絞痛入院行冠狀動脈造影病例272例,男性199例,平均年齡

12、59±8歲,除外糖尿病患者,測定空腹血胰島素及血脂,血糖等生化指標(biāo),采用McAuley指數(shù)評價胰島素抵抗程度(McAuley指數(shù)＜5.8為胰島素抵抗,McAuley指數(shù)≥5.8為非胰島素抵抗),根據(jù)冠狀動脈病變積分評價冠狀動脈病變程度。
　　 結(jié)果:入選病例中有胰島素抵抗者85例(占31.25％),76例冠狀動脈未見粥樣硬化改變(占27.94％),78例冠狀動脈有粥樣斑塊但狹窄程度＜50％(占28.68％),118例冠狀動脈狹窄

13、≥50％(占43.3％)。McAuley指數(shù)與冠狀動脈病變積分呈負(fù)相關(guān)(R=-0.153,p＜0.05),空腹血胰島素濃度與冠狀動脈病變積分相關(guān)性無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＞0.05)。根據(jù)冠狀動脈病變積分分組(按冠狀動脈病變積分＜1.89,1.9-4.83,≥4.84分為3組),冠狀動脈病變積分高組McAuley指數(shù)較低(p＜0.05)?？崭寡葝u素濃度在各組中的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 結(jié)論:胰島素抵抗程度與冠狀動脈病變的嚴(yán)重程度呈正