2022年度河北省医学科学研究课题计划(20220479)
目的探讨miR-29对糖尿病小鼠内皮细胞线粒体自噬及胰岛素抵抗的影响及其作用机制。方法选取16只雄性非糖尿病小鼠作为对照组,另选取32只鼠龄匹配的雄性糖尿病小鼠构建糖尿病模型,将造模成功的小鼠随机分为模型组和miR-29 agomir组,检测小鼠血清空腹血糖(FBG)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白(HDL-C)、空腹胰岛素(FINS)水平及稳态模型评估胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、定量胰岛素敏感性检查指数(QUICKI)。在高糖诱导的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)中建立糖尿病模型,将增长率为80%的细胞分为NC组、HG组、二甲基亚砜(DMSO)组、HG+miR-29 agomir组、羰基氰化物间氯苯腙(CCCP)组、CCCP+miR-29 agomir组,分别采取不同的方式培养。通过苏木精-伊红(HE)、阿尔辛蓝(AB)、弹性纤维以及Masson和网状纤维染色研究db/db小鼠胸主动脉的病理变化。蛋白质印迹法检测db/db小鼠胸主动脉,以及高糖和CCCP诱导的HUVECs中BCL2相关的X(BAX)、B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、Beclin1、Parkin和PTEN诱导的激酶1(Pink1)蛋白的表达水平。细胞划痕试验和MitoTracker Red CMXRos染色分别检测HUVECs的迁移情况和线粒体活性。结果模型组和miR-29 agomir组血清TC、TG、LDL-C、FBG、FINS水平及HOMA-IR、QUICKI高于对照组,且模型组高于miR-29 agomir组,差异均有统计学意义(P<0.05)。模型组和miR-29 agomir组血清HDL-C水平低于对照组,且模型组低于miR-29 agomir组,差异均有统计学意义(P<0.05)。HE染色结果显示,与对照组相比,模型组动脉壁明显增厚,动脉中膜和外膜间隙加宽,浸润细胞显著增加。AB染色结果显示,与对照组相比,模型组和miR-29 agomir组小鼠的动脉中膜和外膜间隙中可见蓝色酸性黏液。Masson染色结果显示,与对照组相比,模型组的胶原纤维明显较厚,细胞排列混乱且分布不均。弹性纤维染色结果显示,与对照组相比,模型组的动脉中膜和外膜间隙变宽,并失去了原来的不均匀形状。网状纤维染色结果显示,与对照组相比,模型组和miR-29 agomir组小鼠的网状纤维色增强并紊乱。模型组和miR-29 agomir组小鼠的胸主动脉BAX、Beclin1、Parkin和Pink1蛋白表达水平高于对照组,且模型组高于miR-29 agomir组,差异均有统计学意义(P<0.05)。模型组和miR-29 agomir组小鼠的胸主动脉Bcl-2蛋白表达水平低于对照组,且模型组低于miR-29 agomir组,差异均有统计学意义(P<0.05)。HG组HUVECs的伤口距离长于NC组,HG+miR-29 agomir组伤口距离短于NC组和HG组,差异均有统计学意义(P<0.05)。HG组HUVECs的线粒体活性弱于NC组,HG+miR-29 agomir组HUVECs的线粒体活性强于HG组,弱于NC组,差异均有统计学意义(P<0.05)。HG组HUVECs中BAX、Beclin1、Parkin和Pink1表达水平高于NC组,HUVECs中Bcl-2表达水平低于NC组,差异均有统计学意义(P<0.05)。HG+miR-29 agomir组HUVECs中BAX、Beclin1、Parkin和Pink1表达水平低于HG组和NC组,HUVECs中Bcl-2表达水平高于HG组,差异均有统计学意义(P<0.05)。CCCP组HUVECs的伤口距离长于NC组,线粒体活性弱于NC组,差异均有统计学意义(P<0.05)。CCCP+miR-29 agomir组HUVECs的伤口距离短于NC组和CCCP组,线粒体活性强于CCCP组,弱于NC组,差异均有统计学意义(P<0.05)。CCCP组HUVECs中BAX、Beclin1、Parkin和Pink1蛋白表达水平高于NC组,Bcl-2蛋白表达水平低于NC组,差异均有统计学意义(P<0.05)。CCCP+miR-29 agomir组HUVECs中BAX、Beclin1、Parkin和Pink1蛋白表达水平低于CCCP组,Bcl-2表达水平高于CCCP组,差异均有统计学意义(P<0.05)。CCCP+miR-29 agomir组HUVECs中BAX、Beclin1、Parkin和Pink1蛋白表达水平低于NC组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论miR-29 agomir显著改善db/db小鼠的高脂血症、高血糖、高胰岛素血症和胰岛素抵抗。此外,根据组织病理学分析,它显著减轻了糖尿病诱导的血管内皮功能障碍。在db/db小鼠胸主动脉中,高糖和CCCP诱导的HUVECs中,miR-29 agomir显著增加Bcl-2的表达,减少BAX、Beclin1、Parkin和Pink1的表达,从而保护内皮细胞免受凋亡和线粒体自噬。此外,miR-29 agomir具有显著增强高糖和CCCP诱导的HUVECs的迁移、线粒体活性的作用。miR-29通过下调内皮细胞的凋亡和抑制线粒体自噬来改善糖尿病诱导的内皮和线粒体功能障碍,提示miR-29可能是糖尿病胰岛素抵抗中的潜在治疗靶点。
申永慧 ,刘俊红 ,刘翠霞 ,曹淑丽 ,王群超 ,连娜 . miR-29对糖尿病中内皮细胞线粒体自噬的影响及其机制研究[J].检验医学与临床,2025,22(8):1067-1076