摘要:
目的:糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病慢性并发症之一,是导致糖尿病患者致盲的重要原因。高血糖是糖尿病的标志,是糖尿病慢性并发症发生和发展的主要因素。高血糖有两种形式,慢性持续性高血糖和慢性波动性高血糖。以往人们都比较重视持续性高血糖的危害...
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目的:糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病慢性并发症之一,是导致糖尿病患者致盲的重要原因。高血糖是糖尿病的标志,是糖尿病慢性并发症发生和发展的主要因素。高血糖有两种形式,慢性持续性高血糖和慢性波动性高血糖。以往人们都比较重视持续性高血糖的危害,持续性高血糖可引起糖尿病慢性并发症己达成共识,随着糖尿病病理生理机制的深入研究以及多项大型临床观察的开展,学者们开始关注波动性高血糖对糖尿病慢性并发症的影响。近年来的研究表明,糖尿病慢性并发症的发生、发展不仅与整体(持续)血糖水平相关,而且与血糖的波动性(稳定性)密切相关。因此,血糖的过度波动对靶器官的损伤,近年来倍受关注,已经成为糖尿病防治研究的新热点。但是血糖波动加重糖尿病急慢性并发症发生发展的确切发病机制尚不清楚。有研究认为血糖波动更能加重细胞氧化应激和炎症反应,从而比持续高糖对机体造成的危害更大。血糖波动的基础和临床研究众多,血糖波动对机体各个组织器官的影响均有报导,但是血糖波动对糖尿病视网膜病变发生发展的影响研究甚少。本实验旨在通过体外实验,用不同浓度的持续性高浓度葡萄糖和波动性高浓度葡萄糖同时作用于人视网膜色素上皮细胞,并通过检测氧化应激和炎症反应途径相关指标,观察各组不同浓度葡萄糖对人视网膜色素上皮细胞的作用,对比研究葡萄糖浓度波动和持续稳定高糖对人视网膜色素上皮细胞细胞产生作用的差异,探索波动性高血糖促进DR发生发展的可能病理损伤机制,从而对临床控制血糖的措施和DR的防治提供理论和实验依据。 方法: 体外培养人视网膜色素上皮细胞株(HRPE),取生长状态良好的对数期细胞用于实验。将细胞分为正常对照组(glucose5.5mmol/L)、恒定性高糖组(glucose33mmol/L)、波动性高糖组(glucose5.5mmol/L～33mmol/L,日间高糖3h低糖2h,波动3次,高糖过夜)、渗透压控制组(mannitol33mmol/L)。各组细胞在不同的条件培养液中培养72h,分别于24h、48h、72h检测总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性和谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)以及细胞间粘附因子-1(ICAM-1)含量的变化。 结果: 1：恒定性高浓度葡萄糖(33mmol/L)与波动性高浓度葡萄糖(5.5/33 mol/L)作用于人视网膜色素上皮细胞24h、48h、72h后,在各时间段,与正常对照组相比,波动性高糖组与恒定性高糖组上清液中总SOD活力均下降(P＜0.01),且以波动葡萄糖组降低幅度尤为明显,相对于恒定性高浓度葡萄糖,差异有显著性(P＜0.01)。 2：恒定性高浓度葡萄糖(33mmol/L)与波动性高浓度葡萄糖(5.5/33 mol/L)作用于人视网膜色素上皮细胞24h、48h、72h后,在各时间段,与正常对照组相比,波动性高糖组与恒定性高糖组上清液中GSH含量均下降(P＜0.01),且以波动葡萄糖组降低幅度尤为明显,相对于恒定性高浓度葡萄糖,差异有显著性(P＜0.01)。 3：恒定性高浓度葡萄糖(33mmol/L)与波动性高浓度葡萄糖(5.5/33mol/L)作用于人视网膜色素上皮细胞24h、48h、72h后,在各时间段,与正常对照组相比,波动性高糖组与恒定性高糖组上清液中MDA含量均升高(P＜0.01),且以波动葡萄糖组升高幅度尤为明显,相对于恒定性高浓度葡萄糖,差异有显著性(P＜0.01)。 4：恒定性高浓度葡萄糖(33mmol/L)与波动性高浓度葡萄糖(5.5/33mol/L)作用于人视网膜色素上皮细胞24h、48h、72h后,在各时间段,与正常对照组相比,波动性高糖组与恒定性高糖组上清液中ICAM-1含量均升高(P＜0.01),且以波动葡萄糖组升高幅度尤为明显,相对于恒定性高浓度葡萄糖,差异有显著性(P＜0.01)。 5：恒定性高浓度葡萄糖(33mmol/L)与波动性高浓度葡萄糖(5.5/33mol/L)作用于人视网膜色素上皮细胞24h、48h、72h后,在各时间段渗透压控制组与正常对照组SOD、GSH、MDA、ICAM.1的表达量相比,各指标差异均无统计学意义(P＞0.05),而渗透压控制组与恒定性高糖组、波动性高糖组SOD、GSH、MDA、ICAM-1的表达量相比,差异均有统计学意义(均P＜0.01)。 结论: 细胞外恒定性高糖环境能损伤人视网膜色素上皮细胞,表现为SOD活性与GSH含量下降,MDA生成增加、ICAM-1表达量增加,而波动性高糖较恒定性高糖上述变化更为明显,对HRPE细胞造成了更强的氧化应激和更严重的炎性损伤,血糖波动可能是导致糖尿病视网膜病变发生发展的重要原因之一。
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