2型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus,T2DM）是一种由葡萄糖稳态失调导致的多因素综合征,对患者的生活和家庭以及社会都会带来严重挑战。动脉粥样硬化（Atherosclerosis,AS）是T2DM引起的心血管并发症中的危险因素,极大的增加了T2DM患者的死亡率。桔梗皂苷D（Platycodin D,PD）是一种从传统中药桔梗中分离得的五环三萜皂苷类成分,是桔梗药材的指标性成分。基于PD已被证明具有良好的抗糖尿病作用,本文对PD抗2型糖尿病早期动脉粥样硬化（T2DM-AS）活性进行了较为深入的研究。研究通过建立高脂饮食（HFD）联合链脲佐菌素（STZ）诱导的T2DM-AS小鼠模型和脂多糖（LPS）/高糖（high glucose,HG）诱导的人脐静脉内皮细胞（HUVECs）损伤模型,以NLRP3炎性小体和内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS）激活为重点,探讨PD对主动脉和内皮细胞炎症与凋亡的调控作用与机制。主要研究内容如下:1.PD改善T2DM小鼠早期AS炎症及脂质易位沉积的作用机制网络药理学结果表明PD预测靶基因与AS疾病基因有19个共同靶点,PD干预AS具有潜在可能性,通过实验验证。HFD联合腹腔注射STZ（100 mg/kg）建立小鼠T2DMAS模型,分别于注射后第14天和28天测量空腹血糖（FBG）值。两次检测FBG值均大于11.1 mmol/L且主动脉伴有微量斑块产生,定义为建模成功。口服灌胃PD（2.5 mg/kg）4周后,通过酶联免疫吸附（ELISA）实验、H＆E、Masson、免疫荧光染色（IF）及免疫印迹法（Western Blot）等评价PD的药理作用。结果结果显示:PD给药明显降低小鼠的FBG水平,可能与降低胰岛素（INS）、改善血脂水平及脏腑脂质易位沉积有关。同时PD显著增加血清一氧化氮（NO）,减少血管内皮生长因子A（VEGFA）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白介素1β（IL-1β）水平（p＜0.05）;改善主动脉弓及根部内皮中膜增厚和脂质堆积引起的斑块产生,减少炎性细胞聚集和胶原纤维含量。值得注意的是,Western Blot和IF结果表明,PD逆转主动脉弓NLRP3激活过度及主动脉根部NF-κB表达增加,抑制p-IKKα/β、p-NF-κB p65、p-IKBα蛋白水平,从而抑制NLRP3炎性小体激活,初步揭示了PD能够有效减轻AS炎症反应。2.PD通过抑制细胞凋亡改善LPS和HG诱导的内皮细胞损伤为了深入研究PD在T2DM-AS模型中对内皮细胞的调控作用,通过LPS和HG模拟糖尿病环境建立体外HUVECs细胞损伤模型,采用细胞增殖和毒性实验,Hoechst 33258染色、流式凋亡检测及Western Blot评价PD的血管保护活性。结果表明:PD在0.5、1.0、2.0μM的剂量预处理后能够阻止LPS致的HUVECs细胞活力下降（p＜0.01）;改善LPS引起的细胞核破碎凝集现象;以剂量依赖的方式降低细胞早期和晚期凋亡率;同时降低Bax和Bcl-2比值及cleaved-RARP蛋白表达。另外,0.25、0.5、1.0μM预处理的PD能够恢复HG所致的HUVECs活细胞减少（p＜0.01）;减少HG引起的细胞突触变短和长宽比降低等形态改变;逆转HG导致的凋亡率升高;同时PD使Bax/Bcl-2比值下调,cleaved-RARP蛋白表达减少。3.PD通过抑制ERS和NLRP3激活改善LPS诱导的HUVECs损伤对细胞损伤初步分子机制研究发现:LPS导致HUVECs细胞NO释放障碍,增加了乳酸脱氢酶的渗出率与ROS的释放,抑制了细胞增殖和迁移,使线粒体膜电位降低,这些现象被0.5、1.0、2.0μM预处理的PD缓解（p＜0.01）,表明PD对LPS细胞毒性具有改善作用。同时,PD减少了TNF-α、IL-1β、i NOS、COX-2等炎症因子的释放,Western Blot和IF研究结果表明抑制NF-κB的核转位进而抑制炎性小体（NLRP3）激活可能为PD抗炎的潜在分子机制。此外,PD抑制PI3K/AKT/caspase信号通路激活抑制细胞凋亡,进一步分析凋亡机制。分子对接显示GRP78和PERK蛋白与PD稳定结合,Western Blot分析表明PD能够明显抑制细胞内GRP78的活化,下调PERK/CHOP/caspase 12通路蛋白的表达,从而抑制ERS保护内皮细胞凋亡,上述结果与体内研究结果一致。综上所述,在体内及体外模型实验均表明,PD能够通过恢复破坏的细胞功能改善T2DM早期AS炎症及脂质沉积,调控NLRP3炎性小体的激活,抑制内皮细胞炎症和ERS导致的内皮细胞凋亡。同时,PD作为传统中药中提取的天然产物,本研究为其临床治疗及保健品开发应用提供了理论参考。