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目的: 1.观察高糖对成纤维细胞增殖及细胞凋亡和炎症的影响; 2.验证bFGF对高糖抑制的成纤维细胞增殖及高糖诱导的凋亡炎症保护作用; 3.验证高糖损抑制成纤维细胞迁移是否通过抑制bFGF调控的JNK信号; 4.鉴定bFGF保护高糖损伤的细胞是否通过抵制特殊蛋白的硝基化修饰; 方法: 1.设置不同浓度血清的不同浓度高糖培养基,添加不同浓度bFGF作用不同时间,用CCK-8检测细胞增殖情况,用wester-blot检测细胞内凋亡炎症蛋白表达情况; 2.使用FGFR1抑制剂PD173074抑制bFGF信号,用细胞刮痕迁移实验检测bFGF和高糖对细胞迁移的影响,用wester-blot检测细胞内凋亡炎症蛋白表达及bFGF调节的关键蛋白.JNK和AKT的表达; 3.用激活的Rac1检测试剂盒检测高糖及bFGF对细胞内激活的Rac1的表达; 4.用MDA检测试剂盒、ROS检测试剂盒和wester-blot实验,分别检测细胞内脂质氧化物、氧自由基、硝基化酪氨酸的表达水平; 5.液相色谱联用质谱(LC/MC)鉴定分析酪氨酸硝基化水平表达差异大的特殊蛋白; 6.超氧化物歧化酶模拟剂MnTMPyP清除细胞内的氧自由基,wester-blot实验检测AnnexinA2的硝基化水平; 7.使用JNK和FGFR1抑制剂SP600125和PD173074分别抑制JNK和FGFR1活性,用细胞刮痕迁移实验检测JNK对细胞迁移的影响; 8.高糖对细胞形态影响,用倒置显微镜直接镜下观察,并拍照记录,用wester-blot实验检测高糖对纤维化相关因子表达影响。 结果: 1.在高糖对成纤维细胞增殖影响实验中,发现用高血清10%的高糖培养基培养3天,不影响细胞增殖,而用极限条件的低血清(0.35%)培养基培养的细胞在15 mM的糖浓度细胞即发生明显的增殖抑制。bFGF可以促进高糖损伤的成纤维细胞恢复增殖; 2.在检测高糖对细胞内凋亡炎症的影响实验中发现,高糖诱导细胞内凋亡炎症蛋白(P53、C-Caspase3、TNF-α和PAI-1)的表达,bFGF可以抵制这种现象; 3.活性Rac1蛋白的检测实验中发现,bFGF可以激活人成纤维细胞中Rac1表达,但与低糖组别相比,高糖或添加FGFR1抑制剂的组别的表达没影响; 4.实验发现高糖引起脂质氧化物、ROS和RNS的水平异常增高并抑制JNK的磷酸化,bFGF可以激活JNK磷酸化并促进成纤维细胞迁移,用JNK抑制剂后显著抑制细胞迁移; 5.在液相色谱联用质谱(LC/MC)鉴定表达差异大硝基化酪氨酸条带的实验中,发现鉴定出的其中之一的Annexin A2蛋白与细胞迁移有关; 6.添加FGFR-1或JNK抑制剂会增加Annexin A2蛋白硝基化水平,而bFGF可以翻转高糖介导的增高的Annexin A2硝基化。抑制FGFR-1信号还会抵制bFGF激活的JNK; 7.在观察高糖对细胞形态和纤维化相关因子表达影响的实验中,发现高糖损伤3天,引起纤维化相关因子表达紊乱,但对细胞形态影响不大。 结论: 本实验我们使用高糖培养基培养提取的原代人包皮成纤维细胞,体外模拟糖尿病高糖环境,研究糖尿病对创面愈合影响的分子机制。 实验显示常规30 mM高糖环境培养成纤维细胞抑制细胞迁移,但不影响细胞增殖。bFGF的强烈促迁移作用,援救了高糖对成纤维细胞的迁移损伤作用。 分子和细胞生物学研究显示,高糖增加细胞内ROS水平,抑制JNK磷酸化,并且对Rac1活性表达没影响。bFGF调控细胞迁移时,需要激活JNK和Rac1。 蛋白质组学研究鉴定高糖增加的成纤维细胞内特殊蛋白Annexin A2的硝基化修饰水平,并且bFGF信号的激活可以抵制高糖引起的硝基化加重。添加FGFR和JNK抑制剂,延迟成纤维细胞迁移,增加Annexin A2硝基化,表明Annexin A2受bFGF信号调节,通过激活JNK。 总的来说,高糖抑制bFGF调控的JNK磷酸化,导致Annexin A2的硝基化程度增加,从而损伤成纤维细胞迁移。