高葡萄糖高游离脂肪酸对皮肤成纤维细胞β-catenin表达影响的实验研究

来源 :南京医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:joshua5201314
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背景:创面愈合是个复杂的、动态的生物学过程,包括炎症反应、细胞增殖、基质形成、创面收缩和重塑几个阶段,成纤维细胞在创面愈合中的作用最大。糖尿病溃疡是糖尿病患者的常见并发症之一,患者皮肤易受损伤,损伤后愈合困难。目前关于糖尿病创面难愈的机制仍未阐明,已有研究证实,在体外Wnt信号通路的持续激活后,人成纤维细胞增殖能力增强。Wnt信号通路的激活能促进糖尿病溃疡的创面愈合,Wnt信号通路能促进皮肤创面愈合。在糖尿病溃疡的体液环境中,同时存在高血糖和高游离脂肪酸(FFA)的危险因素,单纯高血糖的影响并不能完全还原糖尿病溃疡的发病机制。我们推测高脂也可能通过Wnt信号通路来引起人成纤维细胞增殖减少,从而影响创面愈合。因此,本研究旨在通过模拟2型糖尿病患者体内高血糖、高游离脂肪酸内环境,选择Wnt信号通路胞浆内关键因子β-连环蛋白(β-catenin),通过细胞实验,检测β-catenin蛋白的表达,间接反映Wnt信号通路与糖尿病溃疡发生发展的关系,在分子水平探讨糖尿病溃疡发病机制,为临床糖尿病溃疡预防以及治疗研究提供方向。目的:观察高浓度葡萄糖、高浓度游离脂肪酸对人皮肤成纤维细胞β-catenin表达的影响。方法:复苏正常成人皮肤成纤维细胞株,高糖DMEM(25mmol/L)培养基进行培养,使细胞生长同步化。首先,噻唑蓝法(MTT)筛选葡萄糖和游离脂肪酸对成纤维细胞最佳作用浓度:取对数期生长的细胞分为:葡萄糖处理组和游离脂肪酸处理组,葡萄糖处理组含不同浓度葡萄糖(25、30、35、40、50、60、70mmol/L),对照组不加葡萄糖;游离脂肪酸处理组含不同浓度软脂酸(100、200、400、600、800、1000μmol/L),对照组仅为高糖DMEM培养基。以1×104个/孔细胞接种于96孔板中,分别用含以上浓度的葡萄糖和软脂酸及体积分数10%FBS的培养液培养24h,以MTT法检测不同培养条件下成纤维细胞吸光度值,结合细胞形态学观察,选择一个对细胞会造成一定损伤,但又不会使细胞大量死亡的浓度作为处理成纤维细胞的最佳浓度。其次,以最佳浓度培养成纤维细胞不同时间,蛋白印记法检测胞浆内β-catenin蛋白的表达。取对数生长期的细胞分为3组:①高浓度葡萄糖组(35mmol/L),②高浓度游离脂肪酸组(200μmol/L),③高浓度葡萄糖糖+高浓度游离脂肪酸(35mmol/L+200μmol/L)联合组。于加入葡萄糖和软脂酸培养前(0h)以及培养后4、8、12、16、20、24、48h,收集各组细胞,采用Real time PCR和western blot法检测各组细胞β-catenin mRNA及蛋白的表达情况。结果:(1)培养24h后,成纤维细胞OD值于葡萄糖浓度35mmol/L和游离脂肪酸200μmol/L时分别为(0.7410.012;0.6760.043),与对照组(0.9340.007)相比开始下降(t值分别为1.70和2.48,P<0.05),后随着葡萄糖和软脂酸浓度的增加,各组OD值逐渐减小(P<0.05)。(2)35mmol/L葡萄糖组、200μmol/L游离脂肪酸组及二者联合培养组细胞内β-catenin mRNA及蛋白的表达分别于12h、4h和8h开始降低(t值分别为7.45,5.12,3.33,P<0.05),48h降至最低(P值均小于0.05)。结论:高葡萄糖、高游离脂肪酸都能抑制成纤维细胞β-catenin的表达,高游离脂肪酸抑制作用先于高葡萄糖。短时间内,高游离脂肪酸即表现出对β-catenin表达的抑制,而高葡萄糖的这种抑制作用不明显。当二者联合干预时,起初高葡萄糖能延缓高游离脂肪酸诱导的细胞β-catenin低表达,但在持续高糖存在的情况下,成纤维细胞β-catenin低表达程度比二者单独作用时更显著,高葡萄糖对高游离脂肪酸诱导的细胞β-catenin低表达呈现出先抑制后促进的作用。
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