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研究背景:糖尿病是心血管疾病重要的危险因素,其中血糖异常是糖尿病血管并发症的重要原因之一。高糖引起的血管内皮形态改变和功能异常,是糖尿病血管并发症的早期标志。研究表明,高糖诱发的氧化应激是导致血管内皮损伤的主要原因。目前研究认为NADPH氧化酶(NOX)是人血管系统中活性氧(reactive oxygen species,ROS)的主要来源。近几年的研究发现,在各种组织中主要存在7种NOX的同功酶,分别称为NOX1,NOX2,NOX3,NOX4,NOX5,DOUX1和DOUX2,其中NOX2和NOX4均在血管内皮细胞中表达,但NOX4 mRNA的表达水平比NOX2高20多倍,血管内皮细胞产生的ROS主要来源于NOX4。业已证明,激活NF-κB和P38MAPK信号通路可导致多种细胞凋亡。本课题组以前的研究表明:高糖能够上调人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)中NOX4的表达,引起ROS升高和细胞凋亡,在此基础上,本实验将NOX4 siRNA转染入HUVECs,观察NOX4 mRNA的表达和细胞凋亡的变化;并对NF-κB和P38MAPK信号通路在高糖诱导内皮细胞凋亡中的作用机制进行探讨。目的:观察高糖处理HUVECs时NOX4表达和细胞凋亡的变化,探讨NOX4以及NF-κB和p38MAPK信号通路在高糖诱导HUVECs凋亡中的作用。方法:用Ⅱ型胶原酶消化分离培养HUVECs;用脂质体转染试剂盒转染NOX4 siRNA到HUVECs中,Real-time PCR检测HUVECs中NOX4 mRNA的表达;利用免疫荧光检测NF-κB的转位;Western blot检测IκB、P-IκB、p38MAPK及P-p38MAPK的水平;流式细胞仪分析HUVECs的凋亡率; Hochest/PI染色法观察细胞核形态学变化。结果:高糖诱导HUVECs凋亡呈时间依赖性增加;转染NOX4 siRNA后,HUVECs NOX4 mRNA的表达下调,且高糖处理并不能增加NOX4的表达及细胞凋亡率;高糖可促进p38MAPK磷酸化,而p38MAPK特异性抑制剂SB203580能减少高糖所致HUVECs的凋亡;高糖还可下调IκB的表达,但上调P-IκB水平,同时使NF-κB转位到细胞核内。而NADPH酶特异性抑制剂DPI可抑制高糖所致的NF-κB转位。结论:1)高糖可诱导HUVECs发生凋亡; 2)NOX4介导高糖诱导的HUVECs凋亡;3)高糖诱导的HUVECs凋亡与p38MAPK和NF-κB信号通路有关。