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背景:动脉粥样硬化是2型糖尿病的重要并发症,也是导致2型糖尿病患者死亡的重要原因之一。大量研究证实慢性炎症刺激在其疾病的发生发展具有重要作用。炎性细胞因子白细胞介素-1β(Interleukin-1β, IL-1β)广泛存在于两种疾病发生发展的过程之中,对它们的发病机制有着重要影响。近年来,IL-1β的产生和成熟机制才逐渐被发现,即依赖于名为炎性体(Inflammasome)的分子平台。NLRP3炎性体是目前众多炎性体中被了解最深入的一种,其活化过程包含了预备(priming)和激活(activation)两个部分。IL-1β产生后,可以损伤2型糖尿病患者的胰岛素敏感性,故而加重胰岛素抵抗,代偿发生高胰岛素血症以及诱发心血管事件。而对于动脉粥样硬化患者,IL-1β则直接促进了斑块的形成和血管壁的损伤。故可认为NLRP3炎性体机制下产生的IL-1β是联系上述两种疾病的一个桥梁。另外一方面,胰岛素本身也被报道具有心血管损伤和促粥样斑块发展的作用,是联系2型糖尿病和动脉粥样硬化的另一个要素。之前的报告认为其主要促进作用是加速血管平滑肌细胞增殖和迁移,来加速粥样斑块的形成。也有学者发现血管平滑肌细胞受到直接炎性因子刺激时,会发生表型上的改变,分泌细胞因子,展现出一种类似炎性细胞的功能。而血管平滑肌细胞增殖和迁移,本身就伴随着去分化和表型改变的过程。因此假设:胰岛素对血管平滑肌的刺激作用,除了促进增殖和迁移之外,同时还可能伴随着炎性分子的是防御表达。明确这种联系是否存在,那么针对可以对临床上使用胰岛素治疗2型糖尿病发生血管并发症的情况,能进一步了解预后,更好的指导其治疗。目的:明确胰岛素诱导平滑肌细胞释放炎性因子IL-1β与IL-6与上调NLRP3相关分子及下游表达。在此基础上,结合胰岛素对在体动物血管损伤发展过程中起的作用,了解NLRP3炎性体在胰岛素治疗2型糖尿病中所扮演的角色,可以为科研和临床提供新的参考。研究内容:1.胰岛素诱导大鼠血管平滑肌细胞表达NLRP3炎性体及下游分子Caspase-1和IL-1β。2.胰岛素诱导大鼠血管平滑肌细胞分泌细胞因子IL-1β和IL-6。3.胰岛素上调大鼠血管平滑肌细胞表达NLRP3炎性体的途径。4.胰岛素对lepr-/-小鼠的血管损伤的作用。研究方法:1.大鼠血管平滑肌的复苏、传代培养。2. RT-QPCR实验检测胰岛素诱导大鼠血管平滑肌表达NLRP3、Caspase-1、IL-1β在mRNA的表达。3.免疫印迹(Western blot)实验检测胰岛素诱导大鼠血管平滑肌表达NLRP3、Caspase-1、IL-1β在细胞内蛋白的表达。4.酶联免疫吸附实验(ELISA)检测胰岛素诱导大鼠血管平滑肌培养上清中的IL-1β及IL-6含量。5.动物小鼠的饲养。6.小鼠主动脉血管的分离、油红染色、HE染色。结果:1.胰岛素诱导促进大鼠血管平滑肌细胞NLRP3、Caspase-1、IL-1βmRNA和蛋白表达。2.胰岛素诱导的血管平滑肌细胞分泌IL-1β及IL-6的量随时间的推移而增加,在9H时达到峰值。3. NF-κB阻滞剂Silibinin和Caspase-1抑制剂Ac-yvad-cmk均可以抑制胰岛素上调NLRP3、IL-1β。4.胰岛素诱导lepr-/-小鼠体内胸腹主动脉的损伤。结论:1.胰岛素诱导大鼠血管平滑肌细胞分泌释放表达IL-1β和IL-6炎性细胞因子。2.胰岛素通过上调NLRP3炎性体,以促进大鼠血管平滑肌细胞表达IL-1β,并使大鼠血管平滑肌细胞具有炎性细胞释放炎性因子的特征。3.胰岛素上调大鼠血管平滑肌中NLRP3炎性体的作用可以被NF-κB阻滞剂Silibinin和Caspase-1抑制剂Ac-yvad-cmk阻断,提示胰岛素对NLRP3炎性体的作用通过了炎性体活化的预备(priming)和激活(activation)两个途径。4.胰岛素促进lepr-/-小鼠大血管的损伤。5.综上所述,胰岛素具有影响血管平滑肌NLRP3炎性体表达和加速小鼠血管损伤的作用,本实验结果支持胰岛素促动脉粥样硬化发展的观点。