EASD中国之声武晓泓糖尿病血管病变

　

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德国·柏林

编者按：在第54届欧洲糖尿病研究协会年会（EASD）上，更多来自中国的讲者登上学术讲台，报告自己的研究成果。10月2日，南京医医院武晓泓教授代表其研究团队，报告了内分泌科与心脏大血管外科联合开展的一项研究（OP17）。

FoxO1抑制自噬溶酶体融合导致糖尿病状态下内皮细胞自噬性凋亡

武晓泓、章辉、何珂帅、赵馨、吴亚、葛颂、邵永丰

南京医科大学/医院内分泌科、心脏大血管外科

糖尿病血管病变是糖尿病患者致死致残的首要病因，也是其耗费医疗资源的最大因素。高血糖、脂代谢紊乱、氧化应激等诸多因素诱导的血管内皮细胞（ECs）功能障碍是糖尿病血管病变发生发展的始动因素和关键环节。其中，长期高糖环境下生成的晚期糖基化终末产物（AGEs）与糖尿病血管病变直接相关。AGEs诱导的ECs凋亡可能是糖尿病血管病变关键损伤机制，也是临床早期干预的重要靶点。

自噬是细胞稳态调控的重要机制，是通过溶酶体介导细胞内蛋白质和细胞器降解并循环利用的过程，受到自噬相关基因精细调控。其中，自噬体与溶酶体的融合是自噬流顺利推进的关键环节。Rab7、Atg14、STX17-SNAP29-VAMP8复合物等是自噬体-溶酶体融合的枢纽调控分子。胞内蛋白p62常被作为自噬功能的观察指标之一，其大量表达常预示着自噬流阻滞，自噬功能受损，可促发线粒体细胞色素C释放，激活Caspase系统，从而诱导自噬性细胞凋亡。

自噬性细胞凋亡是参与疾病发生与进展的重要机制。最近，有研究显示，糖尿病患者新鲜分离的外周静脉血管ECs中存在自噬功能受损现象，但具体机制不详。为此，课题组与心脏大血管外科合作，收集手术废弃的主动脉组织，成功建立了人主动脉血管ECs分离培养方法。研究发现：糖尿病血管病变患者组主动脉血管ECs中LC3-Ⅱ和p62的表达水平均高于非糖尿病组，而促进自噬体-溶酶体融合的关键蛋白Atg14和STX17表达下降；免疫荧光结果显示：糖尿病组血管ECs中Atg14-STX17共染明显降低，表达LC3-Ⅱ的自噬体明显增加，但LC3-Ⅱ标记的自噬体与LAMP2标记的溶酶体共染现象并未相应增加，提示糖尿病病变血管ECs中存在的自噬功能受损可能源于自噬体-溶酶体融合障碍。

为了进一步阐明相关机制，课题组通过正常人主动脉血管内皮细胞（HAECs）与AGEs共培养后，发现：24h时LC3-II表达显著增加，伴有Rab7、Atg14和STX17表达的升高，LC3-Ⅱ标记的自噬体与LAMP2标记的溶酶体共染显著增加，而p62表达和细胞凋亡无明显变化；48h-72h、LC3-Ⅱ的表达持续升高，p62表达增强，而Rab7、Atg14和STX17表达较24h组降低，胞内出现自噬体聚集，表达LC3-Ⅱ的自噬体与LAMP2标记的溶酶体共染显著降低，并伴有细胞凋亡的显著增加。给予自噬抑制剂3-MA能够缓解这种细胞凋亡现象，而溶酶体功能抑制剂氯喹无明显作用。结果提示：长期AGEs环境下，ECs出现自噬体-溶酶体融合障碍，自噬体聚集，诱导自噬性细胞凋亡。

叉头蛋白转录因子1（FoxO1）是细胞核转录因子，受到磷酸化、乙酰化等修饰后调控不同的靶基因，在细胞代谢、凋亡、自噬、免疫调节、氧化应激等过程中发挥着重要的作用。胞浆内FoxO1乙酰化（Ac-FoxO1）修饰后与Atg7结合，促进细胞自噬。研究发现：AGEs时间依赖性地诱导血管ECs凋亡，伴有FoxO1和Ac-FoxO1的表达上调；促进Ac-FoxO1与Atg7结合，持续升高细胞的自噬水平；采用siFoxO1特异性抑制FoxO1表达后可抑制细胞自噬，显著促进Atg14的表达，而Rab7、STX17和LAMP2表达无明显变化。免疫荧光结果显示：Atg14-STX17共染明显升高，表达LC3-Ⅱ的自噬体显著降低，LC3-Ⅱ标记的自噬体与LAMP2标记的溶酶体共染现象明显增加。

因此，本研究发现：糖尿病血管病变患者主动脉血管ECs存在自噬体堆积、自噬溶酶体融合障碍。AGEs通过抑制自噬溶酶体融合诱导自噬流阻滞，促进HAECs细胞凋亡。FoxO1通过抑制Atg14表达，引发自噬体-溶酶体融合障碍，介导AGEs诱导的ECs自噬性细胞凋亡。抑制FoxO1的表达有望成为糖尿病血管病变的干预靶点。

（来源：《国际糖尿病》编辑部）

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