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研究目的糖尿病视网膜病变是一种严重的糖尿病并发症,主要病理生理基础是微血管渗透性增大,血视网膜屏障破坏,造成出血和渗出。尽管大量研究证实了慢性高血糖与糖尿病视网膜病变的发生和发展有着密不可分的联系,但慢性高血糖影响视网膜功能的详细机制仍然再探索之中。因此,研究视网膜血管内皮细胞功能障碍的机制在治疗和预防糖尿病视网膜病变上具有重要意义。维生素D3除了传统的维持机体钙磷稳态之外,还具有广泛生物学功能。本研究从体内和体外两个层面观察维生素D3水平与视网膜血管内皮细胞功能的关系以及其是否具有保护高糖状态下视网膜血管内皮细胞功能障碍的作用以及具体的机制。研究方法动物实验:老鼠随机分为3组,进行为期5周的实验:(1)正常鼠,(2)糖尿病鼠,(3)糖尿病鼠加VD3(233.3U/kg/wk)干预5周。老鼠按照60mg/kg使用STZ腹腔注射,48小时血糖高于16.7mmol/L认为造模成功。采用western blot、免疫组化、免疫荧光检测视网膜组织中NLRP3水平。Evans Blue检测视网膜血管通透性。细胞实验:在体外,人视网膜微血管内皮细胞分别以低糖(5.5mmol/L)和高糖(30mmol/L)孵育2天,并同时给予1,25(OH)2D3干预,检测1,25(OH)2D3对人视网膜微血管内皮细胞凋亡的影响、活性氧(ROS)生成,探究具体通路和机制。研究结果动物实验:给予维生素D3干预组与糖尿病组相比,维生素D3干预能显著减轻糖尿病大鼠血视网膜屏障破坏,维护视网膜正常结构和功能,抑制NLRP3炎症小体表达。细胞实验:维生素D3减轻因高糖孵育48h所造成的视网膜微血管内皮细胞凋亡及氧化应激。维生素D3能显著降低高糖诱导的NLRP3表达增加,同时降低NLRP3炎症通路其他蛋白包括ASC、TXNIP和IL-1β的表达。研究结论1.维生素D3能显著改善高糖诱导的SD大鼠视网膜血管功能,抑制视网膜组织中NLRP3通路的激活。2.维生素D3抑制NLRP3炎症小体激活减轻HRMECs细胞因高糖所致的细胞凋亡和氧化应激。