糖尿病視網(wǎng)膜病變是世界范圍的主要致盲眼病。非酶促糖基化產(chǎn)物Amadori糖化白蛋白(AGA)和糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)誘導(dǎo)視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞活化釋放炎癥介質(zhì)參與視網(wǎng)膜損傷。氫氣具有抗炎特性但其作用分子靶點(diǎn)不明確。本課題通過體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)研究氫氣對高糖條件下AGA和AGEs合成的影響,觀察其對非酶促蛋白糖基化誘發(fā)的小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥相關(guān)蛋白抑制作用以及視網(wǎng)膜組織保護(hù)作用,探討其在糖尿病模型中抗炎作用分子靶點(diǎn)和相關(guān)機(jī)制,為其應(yīng)用于臨床提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 1.體外實(shí)驗(yàn)部分 1)氫氣對體外蛋白質(zhì)非酶促糖基化體外反應(yīng)系統(tǒng)NGE系統(tǒng)中果糖胺生成的影響：成功建立體外NEG系統(tǒng)及氫氣干預(yù)體系,證實(shí)氫氣抑制果糖胺和AGEs的生成,蛋白質(zhì)非酶促糖基化產(chǎn)物的形成與葡萄糖濃度、孵育的時間呈正相關(guān)。 2)氫氣緩解AGEs對體外培養(yǎng)BV-2小膠質(zhì)細(xì)胞損傷：明確氫氣可減輕AGEs對BV-2小膠質(zhì)細(xì)胞損傷,AGEs(100mg/ml)處理BV-2細(xì)胞24h后,細(xì)胞體積增大、變圓,突觸增多、細(xì)胞膜皺縮。氫氣干預(yù)組的BV-2小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)改變減輕,同時AGEs與氫氣飽和的培養(yǎng)基共同處理后,可將細(xì)胞活力提升至80%以上,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。 3)明確氫氣對AGEs激活BV-2小膠質(zhì)細(xì)胞NFκB通路的影響,氫氣降低AGEs刺激BV-2小膠質(zhì)細(xì)胞TNF-α的分泌。
體外試驗(yàn)提示： 1、氫氣干擾早期糖基化產(chǎn)物果糖胺的聲場,晚期糖基化產(chǎn)物的生成與糖蛋白作用時間呈正相關(guān),氫氣亦可減低AGEs的生成。 2、進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),AGEs活化BV-2小膠質(zhì)細(xì)胞NF-κB通路,刺激分泌TNF-α;氫氣可降低TNF-α的分泌。 2.體內(nèi)部分 1)HRS改善鏈尿佐菌素(Streptozotocin,STZ)誘導(dǎo)大鼠糖尿病動物模型血-視網(wǎng)膜屏障功能。 2)HRS降低STZ大鼠視網(wǎng)膜RAGE蛋白表達(dá)。 3)HRS抑制STZ大鼠視網(wǎng)膜NF-κB、TNF-α表達(dá)。 結(jié)論 1、HRS可部分降低糖尿病大鼠視網(wǎng)膜非酶促糖基化產(chǎn)物生成。 2、HRS下調(diào)AGEs-RAGE系統(tǒng)誘導(dǎo)的NF-κB信號通路的活化,減少TNF-α等炎癥因子的合成與釋放,改善視網(wǎng)膜組織損傷。 3、HRS可能通過抑制非酶促蛋白糖基化來減輕視網(wǎng)膜炎癥反應(yīng),達(dá)到細(xì)胞保護(hù)作用,有望成為治療糖尿病視網(wǎng)膜病變的新方法。