目的 高游离脂肪酸所致的血管内皮细胞损伤是糖尿病心血管并发症发生的始动环节,因此有效改善血管内皮损伤对糖尿病心血管并发症的防治具有重要意义。我们的前期研究发现AMPK 激活可减轻血管内皮细胞损伤,但具体机制尚不清楚。本研究将观察AMPK激活对血管内皮细胞自噬的影响并进一步探讨AMPK 介导的自噬对高游离脂肪酸所致血管内皮细胞损伤的影响。
方法 采用不同浓度棕榈酸和AICAR处理人主动脉血管内皮细胞24小时,CM-H2DCFDA荧光探针检测细胞内ROS水平; 应用CA-AMPK过表达AMPK,或采用特异小分子干扰核糖核酸(siRNA)抑制AMPK表达,在mRNA水平和蛋白质水平检测抗氧化剂Trx及LC3蛋白的表达;采用自噬特异性基因atg7 siRNA 处理血管内皮细胞,RT-PCT及Western Blot检测Trx mRNA及蛋白表达, CM-H2DCFDA 荧光探针检测细胞内ROS水平。高脂喂养ApoE-/-小鼠并给予AICAR注射(0.5mg/g),取主动脉行Western Blot及DHE 荧光染色检测小鼠主动脉自噬及ROS水平。
结果 高游离脂肪酸剂量依赖性抑制主动脉血管内皮细胞自噬,增加细胞内ROS水平。AMPK激活显著降低高游离脂肪酸所致的血管内皮细胞ROS升高。进一步研究表明特异性siRNA敲除AMPK可显著减少血管内皮细胞自噬,抑制Trx的表达,而过表达野生型AMPK质粒DNA显著增加细胞自噬及Trx的表达。同时发现自噬特异性基因atg7 siRNA显著降低Trx的表达,减少细胞内ROS水平。Western Blot及DHE 荧光染色显示AICAR注射可显著增加高脂喂养ApoE-/-小鼠主动脉自噬,减轻血管内皮损伤。
结论 AMPK通过激活自噬增加Trx表达而发挥其血管内皮细胞保护作用,从而为糖尿病心血管并发证的防治提供新的视角和潜在的治疗靶点。