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目的:2型糖尿病患者极易合并血管并发症,其病理机制与2型糖尿病患者慢性炎症状态及胰岛素抵抗密不可分。新的肌肉因子Irisin可改善2型糖尿病胰岛素抵抗,并具有抗炎效应。因此,本实验研究Irisin对体外高脂高糖培养的人脐静脉内皮细胞胰岛素作用通路和炎症通路的影响,同时探讨Irisin是否能抑制高脂高糖引起的内皮细胞凋亡及功能损伤。方法:体外高脂高糖培养人脐静脉内皮细胞(HUVECs),用不同浓度的Irisin进行干预,倒置显微镜下观察细胞生长状态。运用Western blot技术检测Irisin对内皮细胞胰岛素受体底物1(IRS-1)、蛋白激酶B(Akt)及葡萄糖转运体4(GLUT4)的影响。酶联免疫吸附试验(ELISA)检测Irisin处理后细胞上清液白细胞介素-1(IL-1)和肿瘤坏死因子alpha(TNF-α)水平,RT-PCR、Western blot检测核因子kappaB(NF-κB)通路信号分子及黏附分子的mRNA和蛋白表达水平。同时采用流式细胞术检测Irisin干预后内皮细胞的凋亡情况,葡萄糖氧化酶法测定细胞葡萄糖的消耗量,内皮细胞划痕实验检测内皮细胞迁移功能。结果:结果显示高脂高糖组IRS-1磷酸化水平下降,且细胞膜的GLUT4蛋白表达减少,表明高脂高糖环境损伤了HUVECs的胰岛素作用通路。而Akt磷酸化水平并未改变。Irisin干预后IRS-1磷酸化、Akt磷酸化及细胞膜GLUT4表达水平均升高,说明Irisin改善了HUVECs的胰岛素作用通路。同时加入胰岛素后检测细胞葡萄糖消耗量,发现高脂高糖组葡萄糖消耗较正常组减少,Irisin干预组细胞葡萄糖消耗量较高脂高糖组升高,进一步说明Irisin可以改善HUVECs胰岛素抵抗。除此之外,结果显示高脂高糖环境下内皮细胞IL-1和TNF-α等炎症因子及细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、血管细胞粘附分子-1(VCAM-1)和单核细胞趋化因子-1(MCP-1)等黏附分子表达增加,且炎症通路NF-κBp65蛋白表达水平及IκBα磷酸化水平均升高。而Irisin干预组上述炎症因子及黏附分子的表达下降,且NF-κBp65蛋白表达水平及核因子kappaB抑制蛋白(IκBα)磷酸化水平也下降,显示出Irisin可抑制内皮细胞NF-κB信号通路及其下游因子的表达,抑制炎症反应。流式细胞实验及内皮细胞划痕实验结果可以看到Irisin干预组较高脂高糖组内皮细胞凋亡减少,内皮细胞增殖及迁移明显改善。结论:Irisin可以改善高脂高糖诱导的内皮细胞胰岛素抵抗,促进内皮细胞胰岛素作用下的葡萄糖摄取,同时Irisin抑制内皮细胞炎症通路及其下游因子的表达,减少内皮细胞凋亡,促进内皮细胞增值及迁移。