左憲宏,張婷婷△,李月琴,趙佳琪
糖尿病(DM)是一種常見的慢性疾病,其特征是高血糖和內(nèi)皮功能受損[1]。內(nèi)皮功能障礙是DM 心血管并發(fā)癥發(fā)病的關(guān)鍵和起始因素[2-3]。因此,了解DM引起的內(nèi)皮功能障礙發(fā)生機制,改善或增強內(nèi)皮功能對于預(yù)防DM心血管并發(fā)癥有重要意義。心血管調(diào)節(jié)肽(Salusin-β)是一種內(nèi)源性生物活性肽。研究顯示,DM患者血清中Salusin-β水平升高,且與其心血管病變有關(guān)[4]。Salusin-β可加速血管內(nèi)皮細胞的炎癥反應(yīng),并增加血管平滑肌細胞氧化應(yīng)激反應(yīng),加速高葡萄糖誘導(dǎo)的內(nèi)皮細胞凋亡[5-6]。Salusin-β沉默可提高DM 主動脈內(nèi)皮依賴性血管舒張功能,降低氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),改善內(nèi)皮功能障礙[7]。然而,Salusin-β在DM中的具體作用機制尚不明確。本研究旨在探討Salusin-β在DM大鼠內(nèi)皮功能障礙中的作用及其潛在的分子作用機制。
1.1 材料 SPF 級8 周齡雄性SD 大鼠52 只,體質(zhì)量208~240 g,由河北北方學(xué)院實驗動物中心提供,動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(冀)2020-0009,在標準化條件下飼養(yǎng)。鏈脲佐菌素(STZ)購自美國Sigma-Aldrich公司;編碼Salusin-β短發(fā)夾RNA(shRNA)的腺病毒載體(Ad-Salusin-β shRNA)及其陰性對照腺病毒空載體(Ad-scramble shRNA)由上海吉滿生物科技有限公司構(gòu)建;大鼠Salusin-β、白細胞介素(IL)-1β、IL-6、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒購自上海酶聯(lián)生物科技有限公司;二氫乙錠(DHE)超氧化物陰離子熒光探針、PCR試劑盒購自上海懋康生物科技有限公司;蘇木精-伊紅(HE)染色試劑、細胞核和細胞質(zhì)蛋白提取試劑盒購自美國Thermo Scientific公司;兔源還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶2(NOX2)、核因子κB p65(NF-κB p65)、核纖層蛋白B1(Lamin B1)、甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)一抗以及羊抗兔二抗購自武漢菲恩生物科技有限公司。Accu-Chek Active 型血糖儀、iMark680 型酶標儀、DMT 620M 型離體微血管張力測定儀購自上海怡耀科學(xué)儀器有限公司;DM2500 型熒光顯微鏡、7500 型熒光定量PCR(RT-qPCR)儀、Omega Fluor 型凝膠成像儀購自上海西唐生物科技有限公司。
1.2 研究方法
1.2.1 DM模型制備及分組干預(yù) 將大鼠按照隨機數(shù)字表法分為正常對照(NC)組12只和造模組40只。造模組大鼠使用高糖高脂飼料(熟豬油15%、蔗糖20%、基礎(chǔ)飼料65%)適應(yīng)性喂養(yǎng)1 個月后,禁食12 h,一次性腹腔注射STZ(60 mg/kg)構(gòu)建DM 模型[8];NC 組大鼠給予普通飼料喂養(yǎng),并在禁食12 h 后腹腔注射等量檸檬酸鹽緩沖液。注射STZ 后3 d 使用血糖儀測定空腹血糖(FBG)水平,選擇連續(xù)3 d FBG≥16.7 mmol/L的36只大鼠進行后續(xù)實驗(其余4只大鼠FBG水平不符合造模成功條件)。造模成功1周后,將36只DM大鼠按隨機數(shù)字表法分為DM組、Ad-Scr shRNA組和Ad-Salusin-β shRNA 組,每組12只;Ad-Scr shRNA 組大鼠尾靜脈注射Adscramble shRNA,Ad-Salusin-β shRNA 組大鼠尾靜脈注射Ad-Salusin-β shRNA,劑量均為2.0×1010pfu/mL,NC 組和DM組大鼠尾靜脈注射等量生理鹽水。2周后重復(fù)注射1次,第2次注射后2周進行取材和相關(guān)指標檢測。本研究經(jīng)張家口學(xué)院倫理委員會批準(ZJKXY-2021LS-109)。
1.2.2 大鼠FBG 和血清Salusin-β 水平檢測 干預(yù)結(jié)束后,禁食12 h,尾部采血1 mL,血糖儀檢測大鼠FBG水平。用5%的戊巴比妥鈉(50 mg/kg)腹腔注射麻醉大鼠,腹主動脈取血3 mL,4 ℃、3 000 r/min離心10 min分離血清,ELISA檢測血清Salusin-β水平。
1.2.3 大鼠胸主動脈血管舒張功能檢測 給藥結(jié)束后,頸椎脫臼法處死大鼠,分離其胸主動脈,從每個主動脈切下2個長度為2~3 mm 的血管環(huán),放入含氧和預(yù)冷的Krebs-Henseleit溶液的培養(yǎng)皿中。使用離體微血管張力測定儀進行實驗,在實驗開始之前,動脈環(huán)在最佳初始張力下平衡1 h,去氧腎上腺素(1μmol/L)收縮主動脈環(huán),添加內(nèi)皮依賴性血管舒張激活劑乙酰膽堿(Ach,濃度依次為1×10-8、1×10-7、1×10-6、1×10-5及1×10-4mol/L)或內(nèi)皮非依賴性血管舒張激活劑硝普鈉(SNP,濃度依次為1×10-9、1×10-8、1×10-7、1×10-6、1×10-5mol/L)刺激主動脈環(huán)舒張,主動脈舒張功能以Ach或SNP引起的血管舒張張力占去氧腎上腺素引起的血管收縮張力的百分比表示。
1.2.4 ELISA 法檢測大鼠胸主動脈組織TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA 及SOD 水平 取大鼠部分胸主動脈,加9 倍質(zhì)量的生理鹽水研磨制備10%的組織勻漿,然后4 ℃、5 200 r/min離心5 min,取上清液,參照試劑盒說明書,ELISA法檢測胸主動脈勻漿中TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA、SOD水平。
1.2.5 DHE 染色檢測胸主動脈中活性氧(ROS)水平 取大鼠部分胸主動脈,包埋在最佳切割溫度化合物中,將組織切成25μm 厚的切片,與DHE(10μmol/L)一起在37 ℃下避光孵育5 min,DHE在與超氧化物反應(yīng)后被氧化成溴化乙錠,后者與細胞核中的DNA結(jié)合。在熒光顯微鏡下觀察熒光,并用Image J軟件分析相對熒光強度。
1.2.6 HE染色觀察大鼠胸主動脈組織病理學(xué)變化 將大鼠部分胸主動脈組織用4%多聚甲醛固定、脫水并包埋在石蠟中。石蠟包埋切片(厚度5μm)經(jīng)烘烤、二甲苯脫蠟、梯度乙醇脫水,蘇木精染色5 min,伊紅染色2 min。在光學(xué)顯微鏡下觀察,并用Image J軟件定量評估胸主動脈內(nèi)膜-中膜厚度。
1.2.7 RT-qPCR 檢測大鼠胸主動脈Salusin-β 和NOX2 mRNA水平 大鼠胸主動脈總RNA用TRIzol試劑分離,通過分光光度計來評估RNA 濃度和純度,然后將總RNA 逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,將所得cDNA 用作qPCR 模板進行擴增。反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性5 min;95 ℃15 s,60 ℃20 s,72 ℃30 s,進行40 個循環(huán)。內(nèi)參為GAPDH,引物序列見表1。2-ΔΔCt法計算Salusin-β和NOX2 mRNA的相對表達水平。
Tab.1 Primer sequences表1 引物序列
1.2.8 Western blot 法檢測大鼠胸主動脈NOX2、NF-κB p65蛋白相對表達水平 取部分大鼠胸主動脈,液氮中充分研磨,采用細胞核和細胞質(zhì)蛋白提取試劑盒提取蛋白。4 ℃,12 000×g離心5 min 收集上清液,并使用BCA 蛋白質(zhì)測定試劑盒測定蛋白質(zhì)濃度,通過電泳分離等量的蛋白質(zhì)(20μg)并轉(zhuǎn)移至PVDF 膜,用5%牛血清白蛋白封閉2 h 后,將膜與一抗NOX2(1∶500)、NF-κB p65(1∶500)、Lamin B1(1∶1 000)、GAPDH(1∶1 000)在4 ℃下孵育過夜。將膜與羊抗兔二抗(1∶5 000)在室溫下孵育1 h,使用ECL 化學(xué)發(fā)光試劑可視化蛋白質(zhì)條帶,細胞核NF-κB p65 以Lamin B1 為內(nèi)參蛋白,NOX2 和細胞質(zhì)NF-κB p65 以GAPDH 為內(nèi)參蛋白,使用Image J軟件進行分析。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 25.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的計量資料以±s表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間多重比較行SNK-q檢驗。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 各組大鼠FBG 和血清Salusin-β 水平比較 與NC組比較,DM組大鼠FBG和血清Salusin-β水平升高(P<0.05)。DM 組和Ad-Scr shRNA 組大鼠FBG和血清Salusin-β 水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。與DM 組 和Ad-Scr shRNA 組 比 較,Ad-Salusin-β shRNA 組大鼠FBG 和血清Salusin-β 水平降低(P<0.05),見表2。
2.2 各組大鼠胸主動脈血管舒張功能比較 與NC組比較,DM 組大鼠在不同濃度Ach(1×10-7、1×10-6、1×10-5、1×10-4mol/L)誘發(fā)條件下的內(nèi)皮依賴性血管舒張功能降低(P<0.05)。DM 組和Ad-Scr shRNA組大鼠不同濃度Ach(1×10-8、1×10-7、1×10-6、1×10-5、1×10-4mol/L)誘發(fā)條件下的內(nèi)皮依賴性血管舒張功能差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);與DM 組和Ad-Scr shRNA 組比較,Ad-Salusin-β shRNA 組大鼠在不同濃度Ach(1×10-7、1×10-6、1×10-5、1×10-4mol/L)誘發(fā)條件下的內(nèi)皮依賴性血管舒張功能升高(P<0.05);而SNP干預(yù)后4組大鼠內(nèi)皮非依賴性血管舒張功能比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表3、4。
Tab.2 Comparison of FBG and serum Salusin-β levels between the four groups of rats表2 各組大鼠FBG和血清Salusin-β水平比較(n=12,±s)
Tab.2 Comparison of FBG and serum Salusin-β levels between the four groups of rats表2 各組大鼠FBG和血清Salusin-β水平比較(n=12,±s)
**P<0.01;a與NC組比較,b與DM組比較,c與Ad-Scr shRNA組比較,P<0.05。
組別NC組DM組Ad-Scr shRNA組Ad-Salusin-β shRNA組F FBG(mmol/L)5.74±1.08 26.03±3.15a 27.85±3.24a 15.29±2.36abc 186.794**Salusin-β(μg/L)0.62±0.11 1.35±0.20a 1.44±0.18a 0.73±0.12bc 85.501**
Tab.3 Comparison of endothelium-dependent vasodilation function induced by Ach between the four groups of rats表3 各組大鼠Ach誘發(fā)的內(nèi)皮依賴性血管舒張功能比較 (n=12,%,±s)
Tab.3 Comparison of endothelium-dependent vasodilation function induced by Ach between the four groups of rats表3 各組大鼠Ach誘發(fā)的內(nèi)皮依賴性血管舒張功能比較 (n=12,%,±s)
**P<0.01;a與NC組比較,b與DM組比較,c與Ad-Scr shRNA組比較,P<0.05。
組別NC組DM組Ad-Scr shRNA組Ad-Salusin-β shRNA組F Ach濃度1×10-8 mol/L 5.15±0.60 5.09±0.55 5.11±0.57 5.14±0.52 0.029 1×10-7 mol/L 24.38±2.59 12.57±2.06a 11.48±2.15 19.25±2.32bc 83.675**1×10-6 mol/L 61.42±7.30 40.29±5.42a 37.68±6.04 51.33±7.15bc 33.542**1×10-5 mol/L 85.09±9.62 53.18±7.15a 51.36±6.90 68.45±8.74bc 44.256**1×10-4 mol/L 90.41±9.75 57.62±8.31a 54.53±7.42 73.86±9.50bc 42.445**
Tab.4 Comparison of endothelium independent vasodilation function induced by SNP between the four groups of rats表4 各組大鼠SNP誘發(fā)的內(nèi)皮非依賴性血管舒張功能比較 (n=12,%,±s)
Tab.4 Comparison of endothelium independent vasodilation function induced by SNP between the four groups of rats表4 各組大鼠SNP誘發(fā)的內(nèi)皮非依賴性血管舒張功能比較 (n=12,%,±s)
均P>0.05。
組別NC組DM組Ad-Scr shRNA組Ad-Salusin-β shRNA組F SNP濃度1×10-9 mol/L 10.20±1.14 10.15±1.29 9.87±1.05 10.13±1.21 0.190 1×10-8 mol/L 24.16±2.74 21.82±2.53 22.30±2.46 24.11±2.80 2.545 1×10-7 mol/L 64.48±8.20 59.31±7.45 60.27±8.16 62.54±7.93 1.027 1×10-6 mol/L 87.50±10.31 82.36±9.24 84.02±11.37 85.75±9.68 0.568 1×10-5 mol/L 94.25±12.18 89.82±10.56 91.40±10.29 93.37±11.44 0.383
Tab.5 Comparison of TNF-α,IL-6,IL-1β,MDA and SOD levels in thoracic aorta tissue between the four groups of rats表5 各組大鼠胸主動脈組織TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA、SOD水平比較 (n=12,±s)
Tab.5 Comparison of TNF-α,IL-6,IL-1β,MDA and SOD levels in thoracic aorta tissue between the four groups of rats表5 各組大鼠胸主動脈組織TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA、SOD水平比較 (n=12,±s)
**P<0.01;a與NC組比較,b與DM組比較,c與Ad-Scr shRNA組比較,P<0.05。
組別NC組DM組Ad-Scr shRNA組Ad-Salusin-β shRNA組F TNF-α(ng/g)82.45±11.03 275.26±32.58a 280.31±35.27 143.19±24.65bc 153.271**IL-6(ng/g)34.76±5.62 156.35±20.13a 164.49±21.58 82.51±14.07bc 167.687**IL-1β(ng/g)15.22±2.41 61.68±7.53a 63.19±6.82 34.04±5.39bc 186.272**MDA(μmol/g)3.24±0.50 9.57±0.76a 9.63±0.81 5.80±0.64bc 245.793**SOD(kU/g)54.06±6.39 21.83±3.65a 22.12±4.08 40.35±5.54bc 115.173**
2.3 各組大鼠胸主動脈組織TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA、SOD 水平比較 與NC 組比較,DM 組大鼠胸主動脈組織TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA 水平升高,SOD 水平降低(P<0.05);DM 組和Ad-Scr shRNA 組大鼠胸主動脈組織TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA、SOD水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);與DM 組和Ad-Scr shRNA組比較,Ad-Salusin-β shRNA組大鼠胸主動脈組織TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA 水平降低,SOD水平升高(P<0.05),見表5。
2.4 各組大鼠胸主動脈ROS水平比較 與NC組比較,DM 組大鼠胸主動脈ROS 水平升高(P<0.05);DM組和Ad-Scr shRNA組大鼠胸主動脈ROS水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);與DM 組和Ad-Scr shRNA 組比較,Ad-Salusin-β shRNA 組大鼠胸主動脈ROS水平降低(P<0.05);見圖1、表6。
2.5 各組大鼠胸主動脈組織病理學(xué)變化 NC 組大鼠的胸主動脈內(nèi)皮光滑、結(jié)構(gòu)完整,DM組和Ad-Scr shRNA組血管壁上的內(nèi)皮細胞脫落,胸主動脈內(nèi)膜-中膜厚度較NC 組增加(P<0.05);與DM 組和Ad-Scr shRNA組比較,Ad-Salusin-β shRNA組大鼠內(nèi)皮相對光滑完整,主動脈內(nèi)皮結(jié)構(gòu)的損傷減輕,胸主動脈內(nèi)膜-中膜厚度變?。≒<0.05),見圖2、表6。
Fig.1 ROS levels in thoracic aorta of rats in each group(DHE fluorescence method,×200)圖1 各組大鼠胸主動脈ROS水平(DHE熒光法,×200)
Fig.2 HE staining of thoracic aorta tissue of rats in each group(×200)圖2 各組大鼠胸主動脈組織HE染色圖(×200)
2.6 各組大鼠胸主動脈Salusin-β 和NOX2 mRNA水平比較 與NC 組比較,DM 組大鼠胸主動脈Salusin-β 和NOX2 mRNA 表達水平升高(P<0.05);DM 組和Ad-Scr shRNA 組大鼠胸主動脈Salusin-β和NOX2 mRNA 表達水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);與DM 組 和Ad-Scr shRNA 組 比 較,Ad-Salusin-β shRNA 組 大 鼠 胸 主 動 脈Salusin-β 和NOX2 mRNA表達水平降低(P<0.05),見表7。
2.7 各組大鼠胸主動脈NOX2和NF-κB p65蛋白表達水平比較 與NC 組比較,DM 組大鼠胸主動脈NOX2和細胞核NF-κB p65蛋表達白水平升高,細胞質(zhì)NF-κB p65 蛋白表達水平降低(P<0.05);DM 組和Ad-Scr shRNA 組大鼠胸主動脈NOX2、細胞核NF-κB p65、細胞質(zhì)NF-κB p65 蛋白表達水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);與DM組和Ad-Scr shRNA組比較,Ad-Salusin-β shRNA 組大鼠胸主動脈NOX2和細胞核NF-κB p65蛋白表達水平降低,細胞質(zhì)NF-κB p65 蛋白表達水平升高(P<0.05),見圖3、表8。
Tab.6 Comparison of ROS levels and intima-media thickness of thoracic aorta between the four groups of rats表6 各組大鼠胸主動脈ROS水平和內(nèi)膜-中膜厚度比較(n=12,±s)
Tab.6 Comparison of ROS levels and intima-media thickness of thoracic aorta between the four groups of rats表6 各組大鼠胸主動脈ROS水平和內(nèi)膜-中膜厚度比較(n=12,±s)
**P<0.01;a與NC組比較,b與DM組比較,c與Ad-Scr shRNA組比較,P<0.05。
組別NC組DM組Ad-Scr shRNA組Ad-Salusin-β shRNA組F ROS 1.00±0.00 3.58±0.37a 3.64±0.42 1.76±0.23bc 229.973**胸主動脈內(nèi)膜-中膜厚度(μm)45.18±5.26 82.37±9.41a 84.20±9.33 63.56±7.68bc 61.418**
Tab.7 Comparison of Salusin-β and NOX2 mRNA levels in thoracic aorta of rats between the four groups表7 各組大鼠胸主動脈Salusin-β和NOX2 mRNA水平比較 (n=12,±s)
Tab.7 Comparison of Salusin-β and NOX2 mRNA levels in thoracic aorta of rats between the four groups表7 各組大鼠胸主動脈Salusin-β和NOX2 mRNA水平比較 (n=12,±s)
**P<0.01;a與NC組比較,b與DM組比較,c與Ad-Scr shRNA組比較,P<0.05。
組別NC組DM組Ad-Scr shRNA組Ad-Salusin-β shRNA組F Salusin-β mRNA 1.00±0.00 2.58±0.31a 2.63±0.35 1.41±0.22bc 122.565**NOX2 mRNA 1.00±0.00 2.12±0.23a 2.17±0.28 1.56±0.20bc 84.649**
Fig.3 Western blot assay of NOX2,nuclear NF-κB p65 and cytoplasmic NF-κB p65 in thoracic aorta of rats in each group圖3 各組大鼠胸主動脈NOX2、細胞核NF-κB p65、細胞質(zhì)NF-κB p65蛋白印跡圖
Tab.8 Comparison of NOX2,nuclear NF-κB p65 and cytoplasmic NF-κB p65 protein levels in thoracic aorta of rats between the four groups表8 各組大鼠胸主動脈NOX2、細胞核NF-κB p65、細胞質(zhì)NF-κB p65蛋白水平比較 (n=12,±s)
Tab.8 Comparison of NOX2,nuclear NF-κB p65 and cytoplasmic NF-κB p65 protein levels in thoracic aorta of rats between the four groups表8 各組大鼠胸主動脈NOX2、細胞核NF-κB p65、細胞質(zhì)NF-κB p65蛋白水平比較 (n=12,±s)
**P<0.01;a與NC組比較,b與DM組比較,c與Ad-Scr shRNA組比較,P<0.05。
組別NC組DM組Ad-Scr shRNA組Ad-Salusin-β shRNA組F NOX2/GAPDH 0.34±0.05 0.82±0.09a 0.85±0.07 0.49±0.06bc 157.571**細胞核NF-κB p65/Lamin B1 0.45±0.07 0.90±0.10a 0.92±0.11 0.63±0.08bc 73.437**細胞質(zhì)NF-κB p65/GAPDH 0.86±0.09 0.41±0.05a 0.39±0.06 0.72±0.08bc 125.903**
慢性并發(fā)癥是DM 死亡和致殘的主要原因,DM大血管病變是其主要并發(fā)癥,嚴重威脅患者生命健康。內(nèi)皮功能障礙是大多數(shù)心血管疾病預(yù)后不良的早期獨立預(yù)測因子,也是DM 相關(guān)的心血管疾病初始病理改變之一[9-10]。因此,改善內(nèi)皮功能障礙被認為是DM治療的有效策略之一。
Salusin-β是重要的血管活性肽,是心肌細胞[6]、血管平滑肌細胞[11]、內(nèi)皮細胞[7]和腎細胞[12]中的潛在促氧化劑,與高血壓[13]、冠狀動脈粥樣硬化[14]等心血管疾病關(guān)系密切。DM患者血清Salusin-β水平升高[4],并且在DM 大鼠的心肌中也可見Salusin-β表達上調(diào)[6]。此外,在DM 腎損傷中,高糖以劑量和時間依賴性上調(diào)Salusin-β蛋白表達,引發(fā)腎小管細胞損傷[15]。本研究發(fā)現(xiàn),STZ 聯(lián)合高糖高脂飲食誘導(dǎo)的DM 大鼠血清Salusin-β 和胸主動脈中Salusinβ mRNA 水平均增加,這與既往的研究結(jié)果一致[13-14],表明高血糖可促進Salusin-β 高表達。此外,在本研究中,Salusin-β 的過度表達伴隨著胸主動脈內(nèi)皮細胞出現(xiàn)氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、細胞內(nèi)過量的ROS 和NOX2 生成以及內(nèi)皮依賴性血管舒張障礙,而沉默Salusin-β 的表達通過抑制胸主動脈中NOX2和ROS上調(diào),改善了DM大鼠胸主動脈環(huán)的內(nèi)皮依賴性血管舒張,阻止了DM 介導(dǎo)的內(nèi)皮損傷。這與Salusin-β的促氧化活性一致[7],提示Salusin-β可能在DM 的內(nèi)皮功能中起作用,Salusin-β 沉默對DM的內(nèi)皮功能障礙發(fā)揮保護作用。
高血糖引起的內(nèi)皮細胞損傷與ROS的過量生成有關(guān),因為高血糖引發(fā)的ROS會誘導(dǎo)內(nèi)皮細胞凋亡、一氧化氮生物活性降低和內(nèi)皮依賴性血管舒張障礙[16-17]。ROS由還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶產(chǎn)生,并被內(nèi)源性抗氧化劑SOD清除。沉默Salusin-β 表達能有效降低血管內(nèi)ROS 的產(chǎn)生[18]。Salusin-β可通過激活NADPH 氧化酶衍生的ROS 生成和抑制內(nèi)皮型一氧化氮合酶激活及NO釋放,減弱內(nèi)皮依賴性血管舒張活性[13]。NF-κB 是一種轉(zhuǎn)錄因子,可被細胞因子、ROS、細菌或病毒產(chǎn)物等多種刺激物激活。激活的NF-κB 易位到細胞核中并刺激相關(guān)基因表達,在DM 的發(fā)展中具有關(guān)鍵作用,內(nèi)皮細胞的炎癥反應(yīng)也參與了DM 血管并發(fā)癥的發(fā)病過程[19]。已有研究顯示,Salusin-β可通過誘導(dǎo)NOX2衍生的ROS產(chǎn)生和NF-κB p65的核易位,加重糖尿病心肌病的心臟炎癥反應(yīng)[6],并通過激活NF-κB 信號傳導(dǎo)促進人臍靜脈內(nèi)皮細胞的炎癥反應(yīng)[7]。本研究結(jié)果亦顯示,DM 大鼠胸主動脈IL-1β、TNF-α 和IL-6 水平均較NC 組上調(diào),并且DM 大鼠細胞核NF-κB p65蛋白水平較NC組增加,細胞質(zhì)NF-κB p65 蛋白水平較NC 組減少,沉默Salusin-β的表達后這些指標水平逆轉(zhuǎn),表明Salusin-β可通過激活NF-κB信號傳導(dǎo)誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)。Sun等[18]在體外細胞實驗中研究顯示,在高糖處理的H9c2細胞中加入NADPH 氧化酶抑制劑或NF-κB抑制劑可阻止Salusin-β 誘導(dǎo)的炎癥和NF-κB p65 的核易位,進而減輕H9c2 細胞氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)。Zhao 等[6]發(fā)現(xiàn)NOX2 小干擾RNA 轉(zhuǎn)染、ROS 清除劑、NADPH 氧化酶和NF-κB 抑制劑可阻止Salusin-β 誘導(dǎo)的血管平滑肌細胞ROS 產(chǎn)生和NF-κB p65 核易位,減輕血管平滑肌細胞遷移和血管損傷誘導(dǎo)的內(nèi)膜增生。因此,筆者認為Salusin-β對血管內(nèi)皮細胞可產(chǎn)生促炎作用,抗Salusin-β 治療可能是治療DM 的內(nèi)皮損傷的新策略。
研究發(fā)現(xiàn),下調(diào)Salusin-β 表達可通過降低miR-155-5p表達,抑制高糖誘導(dǎo)的腎小管上皮細胞炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、細胞凋亡和脂質(zhì)積聚,保護腎小管上皮細胞[20];且miR-155-5p表達的下調(diào)與糖尿病腎病小鼠中FBG 水平的降低有關(guān)[21]。本研究結(jié)果亦顯示,沉默Salusin-β可降低DM大鼠FBG水平,考慮可能原因為Salusin-β對DM大鼠FBG的調(diào)控作用與miR-155-5p有關(guān),在后續(xù)的研究中將對此進行深入分析。
綜上所述,Salusin-β 可能通過激活NOX2/ROS/NF-κB 信號通路誘導(dǎo)DM 大鼠內(nèi)皮功能障礙;沉默Salusin-β 可改善DM 大鼠胸主動脈內(nèi)皮功能障礙,其作用機制可能與下調(diào)NOX2 表達、減少ROS 的產(chǎn)生和抑制NF-κB p65的核易位有關(guān)。