论文部分内容阅读
目的:通过研究体外培养细胞在严格控制的条件下对微环境内、外糖代谢基本物质含量变化的基因应答,深入探索发生在糖尿病视网膜病变中的糖生物学调控机制。 方法:建立稳定的正常人二倍体成纤维细胞与各物种血管内皮细胞的无糖培养环境,为单因素分析实验打下基础;在模拟生理条件激活细胞膜糖转运系统后,精确改变培养环境内基本糖代谢物质以及关键中间产物的含量,了解上述细胞的生物学行为应答;运用DNA分子杂交原理与抑制性PCR技术构建样本间差异表达基因的cDNA克隆文库。 结果:人成纤维细胞和各种血管内皮细胞能够在传代期以无糖培养基替换原有培养基必要的时间而不影响细胞增殖,这将有利于其后药物刺激实验的精确进行和差异表达基因的克隆。与对照组比较,20mM葡萄糖培养环境对各种细胞的生长特性产生不良影响,作用4小时后使细胞膜收缩,形态变圆,贴壁质量下降,细胞数量减少;使用消减杂交技术成功构建出人血管内皮细胞样本间差异表达基因的cDNA文库,转染Top10大肠肝菌后从T载体内克隆出特异性的差异cDNA,表明培养细胞在转录水平发生了活跃的改变;2mM氨基葡萄糖-6-P或乙酰氨基葡萄糖-6-P在作用4小时后严重改变了正常人二倍体成纤维细胞的生存状态,使之无法继续贴壁生长,血管内皮细胞则虽然发生形态改变,却仍然保持贴壁,显示出明显的毒性耐受能力。 结论:高浓度的葡萄糖或其活性代谢产物对培养细胞产生的毒性作用与其对转录水平的调控有关,氨基己糖生物合成途径产物对糖尿病视网膜微血管并发症的出现具有很强的刺激能力,血管内皮细胞对毒性代谢产物的基因应答可能在糖网病的发生机制中占据核心地位。作为连接蛋白质翻译后乙酰胺糖基化修饰体系的底物合成和糖缀合物分解产物进入三羧酸循环产生能量之间的唯一调节通道,磷酸氨基葡萄糖脱氨旁路对保持能量代谢和糖生物学调节平衡具有重大意义。本研究结合编码基因抑制性消减杂交技术和糖尿病视网膜病变发病机制研究的最新进展,在已取得的实验结果基础上提出UDP-GlcNAc代谢池的阀门控制模式假设,为探索糖缀合物代谢与蛋白质翻译后修饰参与糖尿病视网膜病变的机制及新的诊治方法奠定基础。