目的:本实验研究选用GK大鼠作为糖尿病大血管病变的模型动物,研究养阴益气活血法的代表方参芪复方对GK大鼠大血管病变的影响。应用基因表达谱芯片技术探索养阴益气活血法干预糖尿病大血管病变的分子机制,从差异m RNA表达谱和TLR信号通路探讨养阴益气活血法通过阻断“代谢记忆”,调控免疫炎症微环境途径来防治糖尿病大血管病变的分子机制。方法:第一部分:养阴益气活血法对GK大鼠大血管病变的影响研究。100只空腹血糖≥11.1mmol/l的7-8周龄雄性自发性2型糖尿病GK大鼠适应性饲养一周后,给予高脂饲料饲养4周,维持高血糖状态以模拟糖尿病高血糖“代谢记忆”过程来建立糖尿病大血管病变模型。造模成功后,将100只实验大鼠随机分为5组,分别为模型组、西药组、参高组、参中组、参低组,每组各20只GK大鼠,另设20只Wistar大鼠作为空白组。西药组给以二甲双胍灌胃干预,参高组、参中组、参低组分别予以参芪复方高、中、低剂量灌胃干预,模型组与空白组均予以蒸馏水灌胃干预12周。实验灌胃干预期间密切观察六组大鼠一般状况,每周测体重和空腹血糖。实验结束后,检测血清CHOL水平;ELISA法检测血清TLR4、IFN-γ、IL-4水平,HE染色观察胸主动脉形态学改变情况,TUNEL染色观察胸主动脉凋亡情况。第二部分:养阴益气活血法对GK大鼠大血管病变m RNA表达谱的影响研究。实验大鼠造模、分组和给药方法均同第一部分。干预结束后,应用基因芯片技术对每组随机选取的4个胸主动脉组织样本进行m RNA表达谱检测,对筛选出的免疫炎症相关差异m RNA进行蛋白互作网络分析、GO富集分析,以及KEGG富集分析。结果:第一部分:1、本实验成功建立了GK大鼠糖尿病大血管病变模型:与空白组Wistar大鼠比较,模型组GK大鼠精神萎靡,反应迟缓,懒动,体重升高缓慢,存在糖尿病大血管病变的重要危险因素高血糖、高血脂和免疫炎症紊乱;胸主动脉HE染色显示血管内皮损伤严重,TUNEL染色显示细胞凋亡明显,凋亡率增高,以上均符合糖尿病大血管病变的特征。2、养阴益气活血法治疗GK大鼠糖尿病大血管病变效果确切:经过养阴益气活血法的代表方参芪复方治疗后,参芪复方各组大鼠精神状态逐渐变好,血糖、血脂水平下降,TLR4表达减少,促炎细胞因子IFN-γ表达水平下降,抗炎细胞因子IL-4表达水平增加,血管内皮损伤恢复至接近正常,胸主动脉组织细胞凋亡减少,从糖尿病大血管病变的重要危险因素血糖、血脂和免疫炎症介质水平变化,以及胸主动脉病理、细胞凋亡等方面均体现出了养阴益气活血法对糖尿病大血管病变的有效干预。3、养阴益气活血法可通过降低TLR4水平,调节Th1、Th2类细胞因子的表达来调整Th1/Th2细胞免疫平衡,减轻炎症反应,抑制细胞凋亡,阻断“代谢记忆”,从而防治糖尿病大血管病变:经过参芪复方治疗后,血清TLR4表达减少,Th1类特征性促炎因子IFN-γ的表达减少,Th2类特征性抗炎因子IL-4的表达增加,IFN-γ/IL-4水平下降,胸主动脉组织细胞凋亡减少,以上体现出养阴益气活血法可通过降低TLR4水平,使Th1/Th2免疫平衡向Th2细胞偏移,减轻炎症反应,抑制细胞凋亡,阻断“代谢记忆”,从而防治糖尿病大血管病变。第二部分:1、养阴益气活血法可广泛调控GK大鼠胸主动脉差异m RNA的表达:与空白组Wistar大鼠比较,模型组GK大鼠胸主动脉m RNA差异表达明显,此决定了GK大鼠糖尿病大血管病变在病理形态上的差异表现;与模型组比较,参高组、参中组差异m RNA以上调为主,且参高组上调趋势更明显;参低组差异m RNA以下调为主。2、养阴益气活血法可广泛调控GK大鼠胸主动脉免疫炎症相关差异m RNA的表达:与空白组Wistar大鼠比较,模型组免疫炎症相关的差异基因表达明显,此提示免疫炎症过程可能参与了糖尿病大血管病变;与模型组比较,参高组、参中组免疫炎症相关的差异m RNA以上调为主,且参高组上调趋势更明显;参低组差异m RNA以下调为主;在排序前十免疫炎症相关的差异m RNA中,参芪复方可逆向调节的差异m RNA是Irf7、Mx2、Ccl21、Adrb2。3、养阴益气活血法可调控GK大鼠蛋白互作网络关键基因的表达:参芪复方治疗后大鼠胸主动脉组织蛋白互作网络分析发现,差异基因Il6、Socs3、Ccl2、Cxcl1编码蛋白的网络节点度最高,这些基因可能是参芪复方调控大鼠糖尿病大血管病变免疫炎症反应过程的关键基因。4、养阴益气活血法可调控差异m RNA免疫炎症密切相关的生物学过程:GO富集分析显示,与模型组比较,参芪复方可逆向调节免疫炎症相关差异m RNA Mx2、Irf7、Adrb2、Ccl21,以及免疫炎症相关的关键基因Il6、Ccl2、Cxcl1涉及的生物学过程与免疫炎症反应过程密切相关。5、养阴益气活血法可调控TLR信号通路和NLR信号通路:KEGG Pathway富集分析显示,参芪复方调控免疫炎症相关差异m RNA涉及的信号通路中最为显著(q-value<0.05)的是TLR信号通路和NLR信号通路。6、养阴益气活血法可影响TLR信号通路相关差异基因的表达:TLR信号通路差异基因统计结果显示,与模型组比较,参高组有4个显著性差异基因Irf7、Il6、Fos、Nfkbia,推测养阴益气活血法可能通过调控Irf7、Il6、Fos、Nfkbia基因的表达,影响TLR信号通路,从而防治糖尿病大血管病变。结论:养阴益气活血法能改善糖尿病大血管病变GK大鼠的一般状态,降低血糖,改善脂代谢紊乱,调整Th1/Th2免疫平衡,减轻炎症反应,保护大鼠血管内皮损伤,阻断“代谢记忆”;其作用机理可能是通过调控免疫炎症密切相关的生物学功能和TLR信号通路、NLR信号通路及Irf7、Mx2、Ccl21、Adrb2、Il6、Socs3等基因,达到促进糖尿病大血管病变早期受损血管内皮细胞修复的作用;其中调控TLR信号通路,是调整Th1/Th2免疫平衡,减轻炎症反应,抑制细胞凋亡,阻断糖尿病大血管病变“代谢记忆”的可能机制。体现了养阴益气活血法的代表方参芪复方整体治疗,防治结合,少火生气以扶正祛邪的中医优势。