研究背景糖尿病大血管病变,如动脉粥样硬化、血栓性大血管病变所致的冠心病、脑血管及周围血管疾病是糖尿病患者高死亡率和致残的主要原因之一。鉴于对糖尿病患者中增高的心血管病变危险性的认识,在美国心脏学会1999年的宣言中明确提出“糖尿病是心血管病”的口号。长期高血糖和血脂代谢异常是导致血管内皮功能障碍的主要危险因素。而内皮功能障碍是糖尿病血管病变的始动因素和早期表现,在糖尿病血管病变的发生发展中起着重要作用。因此,预防高糖导致的内皮细胞损伤、保护血管内皮功能,对预防糖尿病心血管并发症有重要意义。α-亚麻酸(alpha-linolenic acid,ALA)是一种植物来源的n-3必需脂肪酸,是长链n-3不饱和脂肪酸二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的前体物质。过去大多数研究主要集中于长链n-3脂肪酸对心血管的保护作用,但近年来ALA的生理必需性和对生长发育的影响以及在疾病和健康中的作用引起了人们的普遍重视。且同海产来源的EPA和DHA相比,ALA具有资源广泛、价格低廉等优势,因此ALA的心血管保护作用对大众健康有着更重要的意义。目前,越来越多的证据表明,ALA可通过多种生理机制来降低心血管事件的发生率,包括抗心律失常作用、改善血小板功能、调节炎症介质、保护内皮细胞功能、维持动脉顺应性等。最近有报道ALA能够增加实验动物的胰岛素敏感性、预防糖尿病发生。然而,ALA对高糖环境下血管的保护作用,尤其对血管内皮细胞的作用及其机制尚不明确。此外,另一个待解决的关键问题是ALA自身是否有直接的心血管保护作用,或必须经其代谢产物EPA和/或DHA介导。研究目的基于以上问题,本研究通过建立糖尿病大鼠模型、离体血管灌流及体外细胞培养等方法进行研究,旨在明确:1.明确膳食补充ALA对糖尿病导致的内皮功能障碍是否有保护作用;2.研究ALA对高糖介导的内皮细胞炎性反应的作用,并初步探讨其可能机制;3.明确高糖环境下ALA的内皮保护作用是否与抑制内皮细胞凋亡有关,并分析ALA抗凋亡的信号机制。实验结果1.高脂饲养联合小剂量链脲菌素(STZ)腹腔注射可成功复制糖尿病大鼠模型;2.膳食补充ALA能够降低糖尿病大鼠循环中可溶性黏附分子(ICAM-1,P-selectin)和内皮素-1(ET-1)水平、增加内源性一氧化氮(NO)水平,有效保护糖尿病大鼠主动脉内皮依赖性舒张功能;3.直接证据表明,不同浓度的ALA对体外高糖环境下内皮细胞的炎性反应和生长有着不同的影响:较低的生理浓度(10,50,100μmol/L)下,ALA可以抑制高糖介导的中性粒细胞-内皮细胞黏附、提高内皮细胞存活率、减弱高糖对内皮细胞的损伤;而高浓度(200μmol/L)的ALA则进一步加重高糖的细胞毒性作用;4.低浓度ALA可以抑制体外高糖环境下黏附分子(ICAM-1, P-selectin)在内皮细胞表面和蛋白水平的表达,同时可抑制高糖导致的Akt活性降低,这种抑制作用能够被PI3K阻断剂LY294002阻断;5.生理浓度下,ALA可减少高糖诱导的内皮细胞凋亡,增加Akt和eNOS的活性、促进NO合成,而阻断PI3K/Akt/eNOS通路可显著抑制ALA的抗凋亡作用。结论1.富含ALA的膳食可以有效保护糖尿病导致的内皮功能障碍,降低血管并发症的危险性。2.生理浓度的ALA可直接作用于内皮细胞,通过PI3K/Akt途径抑制黏附分子的表达和中性粒细胞与内皮细胞的黏附,这可能是其抗动脉粥样硬化的机制之一。3. ALA激活内源性PI3K/Akt-eNOS-NO系统,显著抑制高糖诱导的内皮细胞凋亡是其心血管保护作用的机制之一。