新的研究表明,治療劑量下應用胰島素可以選擇性的刺激培養(yǎng)人主動脈平滑肌細胞中彈性纖維的形成。這些結果進一步加深了對糖尿病血管病變的分子和細胞機制的理解。這項研究發(fā)表在美國病理學雜志二月號。
“我們的研究結果特別是通過應用胰島素治療I型糖尿病患者動脈粥樣硬化時,發(fā)現(xiàn)胰島素能夠誘導新的彈性纖維形成,穩(wěn)定動脈硬化斑塊,防止動脈閉塞,”多倫多大學醫(yī)學博士,博士,理學博士,教授,心血管病研究部、兒童醫(yī)院和實驗室醫(yī)學和病理學系首席研究員Aleksander Hinek解釋說。
原發(fā)性胰島素缺乏和細胞對胰島素敏感性降低與損傷愈合機制、動脈粥樣硬化和高血壓有相應的關聯(lián),這是通過經(jīng)常觀察I型和II型糖尿病患者得出的結論。但是,胰島素在細胞和分子水平控制產(chǎn)生彈性纖維直接作用機制尚未探討。研究人員進行了一系列的實驗來證實,低胰島素治療劑量是否能夠促進培養(yǎng)人主動脈平滑肌細胞產(chǎn)生彈性纖維。
研究人員發(fā)現(xiàn),胰島素確實能夠刺激培養(yǎng)人主動脈平滑肌細胞產(chǎn)生彈性纖維。數(shù)據(jù)顯示,次,低劑量的胰島素誘導elastogenic作用只是通過激活胰島素受體和啟動下游的P13K信號通路。終的結論是胰島素調(diào)控彈性蛋白的沉積是通過兩個同時進行的機制完成的:同時啟動彈性蛋白基因的表達、增強彈性蛋白原的分泌。
重要的是,實驗數(shù)據(jù)表明,在FoXO1轉錄因子從特定的彈性蛋白基因啟動子內(nèi)分離之后,胰島素依賴型彈性蛋白基因的轉錄才開始。研究人員還證實,胰島素可以促進彈性蛋白原運輸?shù)椒置趦?nèi)涵體,在內(nèi)涵體內(nèi)與S-GAL/EBP及伴侶蛋白結合,起到增強分泌的作用。
Dr. Hinek推測:“我們相信,胰島素的elastogenic作用能夠更好的理解胰島素缺乏、I型糖尿病或胰島素抵抗、II型糖尿病的發(fā)病機制,對高血壓的發(fā)展及動脈粥樣硬化的發(fā)病過程作出重要的貢獻。”
Hinek博士進一步闡述了這些數(shù)據(jù)提供的深遠影響:“更為重要的是,我們新近的研究結果表明,低濃度胰島素(0.5-10 nM)中發(fā)現(xiàn)的elastogenic作用不僅僅出現(xiàn)在動脈平滑肌細胞。因此,胰島素也能刺激人皮膚成纖維細胞和從人心臟上分離出來的肌纖維母細胞產(chǎn)生彈性纖維蛋白。這些觀察數(shù)據(jù)在再生醫(yī)學領域形成了一些新穎的認識:1)局部小劑量應用胰島素能夠促進糖尿病患者皮膚傷口的愈合;2)心肌梗死的病人通過靜脈注射胰島素,希望能夠通過胰島素誘導彈性纖維的沉積來緩解心肌上不良膠原瘢痕的形成” 。