生长分化因子-11对高糖诱导的内皮祖细胞损伤的保护作用及机制

目的探讨生长分化因子-11(GDF-11)对高糖诱导的大鼠骨髓来源内皮祖细胞(BM-EPC)增殖与凋亡的影响及可能机制。方法在体外不同葡萄糖浓度下培养BM-EPC,分别加入重组GDF-11蛋白(rGDF-11)、转化生长因子β(TGF-β)受体Ⅰ抑制剂SB431542等干预因素。根据实验目的及干预因素不同将细胞随机分组为:正常对照组、高糖组、高糖+rGDF-11组、高糖+rGDF-11+SB431542组。采用MTT测定增殖功能;膜联蛋白Ⅴ-异硫氰酸荧光素/碘化丙啶(Annexin Ⅴ-FITC/PI)双标记检测细胞凋亡率,Western blot检测细胞内Bcl-2、Bax,以及活性半胱天冬酶(Cleaved-caspase)3等凋亡蛋白表达水平。免疫荧光染色法检测各组细胞p-Smad2/3表达水平。多组间比较采用单因素方差分析,组间多重比较选用最小显著差异t检验。结果高糖可明显减弱增殖功能(吸光度值0.23±0.03比0.12±0.01,t=12.98,P<0.01),降低Bcl-2/Bax比例,升高凋亡关键酶Cleaved-caspase 3,细胞凋亡率增加[分别为0.45±0.09比1.21±0.23、0.28±0.02比0.07±0.00、(18.63±3.02)%比(2.82±0.46)%,t=3.04、-68.06、-7.60,均P<0.05]。而rGDF-11干预可上调Bcl-2/Bax比例,减少Cleaved-caspase 3表达,抑制细胞凋亡。SB431542与细胞共培养后GDF-11的抗凋亡作用均明显减弱(0.56±0.11比1.14±0.07,t=4.33,P<0.05)。高糖显著降低p-Smad2/3水平(荧光强度表示),GDF-11预处理可恢复细胞内p-Smad2/3水平,而SB431542明显抑制GDF-11诱导的细胞p-Smad2/3表达增加(0.89±0.12比1.21±0.12,t=-3.20,P<0.05)。结论 GDF-11可能通过激活TGF-β/Smad2/3通路减少高糖诱导的β细胞凋亡。

髓源性生长因子通过促进GLP-1分泌改善2型糖尿病小鼠血糖水平

目的探讨髓源性生长因子(MYDGF)对2型糖尿病小鼠胰升糖素样肽1(GLP-1)分泌的影响及机制。方法通过给C57BL/6J野生型(WT)小鼠和MYDGF基因敲除(KO)小鼠注射链脲佐菌素建立2型糖尿病模型,分为糖尿病组(WT-D、KO-D)及非糖尿病组(WT-ND、KO-ND)检测相关指标。再根据是否予以腺相关病毒(AAV)-MYDGF干预,将小鼠分为野生型糖尿病对照组(WT-GFP)、野生型糖尿病MYDGF干预组(WT-MYDGF)、基因敲除型糖尿病对照组(KO-GFP)和基因敲除型糖尿病MYDGF干预组(KO-MYDGF),用野生型非糖尿病小鼠作为空白对照组,观察MYDGF对小鼠生化指标、GLP-1分泌及丝裂原活化蛋白激酶激酶(MEK)/细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)信号通路的影响。结果干预6周后,WT-ND和KO-ND组小鼠各糖脂代谢指标比较,差异无统计学意义(P>0.05),与WT-D组相比,KO-D组空腹血糖(FPG)、HbA1C及血脂水平升高,胰升糖素样肽原基因(gcg)、前蛋白转化酶3(pc3)mRNA表达降低,GLP-1分泌减少(均P<0.05)。与WT-GFP组比较,WT-MYDGF组FPG、HbA1C及血脂水平降低,gcg、pc3 mRNA表达上调,GLP-1分泌增加(均P<0.05)。KO组经MYDGF干预与WT组有相同的变化趋势。Western印迹结果显示,KO小鼠较WT小鼠ERK1/2磷酸化水平降低,而WT和KO小鼠经MYDGF干预后,其磷酸化升高。结论MYDGF可通过激活MEK/ERK信号通路促进GLP-1分泌,进而延缓糖尿病的发生发展。

生长分化因子11对糖尿病大鼠内皮祖细胞数量和功能的影响

目的探讨生长分化因子11（GDF11）对糖尿病大鼠内皮祖细胞（EPC）数量及功能的影响。方法雄性Sprague-Dawley大鼠40只按随机数字法随机分为正常对照组（n=10）和糖尿病组（n=30）。糖尿病组大鼠通过腹腔注射链脲佐菌素（STZ）建立糖尿病大鼠模型。建模12周后，取20只糖尿病大鼠按照随机数字法分为模型对照组与实验组（每组10只），实验组腹腔注射重组人GDF11蛋白0．1mg／kg，连续干预14d，模型对照组给予等量磷酸盐缓冲液。14d后，取腹主动脉血，利用流式细胞仪检测EPC的数量，取大鼠股骨及胫骨骨髓，分离培养EPC，通过小管形成实验及迁移实验检测EPC的功能。结果与正常对照组相比，模型对照组大鼠循环EPC数量明显减少（t=4．823，P〈0．01），迁移能力及小管形成能力亦降低（t=-15．236、-7．005，P均〈0．01）。与模型对照组相比，实验组大鼠循环EPC数量明显增多（t=2．784，P〈0．05），同时迁移能力及小管形成能力提高（t=-7．066、-6．296，P均〈0．01）。结论GDF11可以动员糖尿病大鼠循环EPC，增强其EPC的迁移和小管形成能力。