AGEs对糖尿病早期皮肤的损害作用及机制研究

糖尿病(DM)常并发难愈性溃疡、坏疽，甚至致残、致死，其发生机制尚不清楚。目前国内外多局限于DM已出现皮肤溃疡后的血管、神经以及炎症反应等研究。我们的前期研究已明确DM皮肤存在"内源性损害"现象，并与高糖致晚期糖基化终末产物(AGEs)蓄积密切相关。本研究拟通过建立DM动物模型，进而通过制备体外糖基化基质模型和糖基化血清白蛋白分别模拟糖基化状态细胞固相和液相生存环境，应用电镜、TUNEL法、免疫印迹、western blot、流式细胞术等方法了解DM皮肤组织微环境的改变与细胞增殖凋亡调控之间的相关性，明确AGEs对表皮角质形成细胞增殖凋亡事件的调控效应和作用环节(细胞周期调控因子、丝裂期促进因子以及MAPK信号转导等)，进而应用siRNA等技术探索其有效防治方法。.通过本研究证实DM皮肤"内源性损害"假说的成立，并探讨其发生机制，丰富DM创面难愈的发生机制及建立有效防治手段。

糖尿病常并发难愈性溃疡、坏疽，甚至致残、致死，但其发病机制尚不清楚。本课题组通过对在体动物实验和离体实验对糖尿病皮肤病变早期“内源性损害”进行整体和系统的研究。制备糖尿病大鼠模型，观察皮肤组织学的改变，检测表皮厚度、表皮细胞周期、皮肤组织糖和AGEs 含量; 建立AGE-HSA 干预和RAGE过表达的细胞培养体系，观察干预后表皮细胞周期和ECV304 细胞的生长抑制。通过Western blot检测NF-KB/P-NF-KB、AKT/ P-AKT、JNK/ P-JNK、ERK/ P-ERK、P21、P53/P-P53、P38/P-P38、Gadd45a/45b、Cyclin B1/D1、CDK2/4、caspase3、Bax/Bcl-2、IL-1b、IL-6、TNF-a、COX-2、ICAM-1等炎症、周期、凋亡相关蛋白。结果糖尿病大鼠毛色灰暗、体质量减轻，皮肤明显变薄，表皮细胞数量减少，复层排列缺乏，表皮厚度明显薄于正常对照大鼠;真皮层部分胶原萎缩、肿胀，退化变性，并伴随程度不等的炎性细胞浸润; 皮下脂肪进行性萎缩或消失。糖尿病大鼠皮肤糖含量和胶原提取液的荧光值也显著升高，真皮基质AGEs 蛋白表达强烈且广泛。糖尿病大鼠皮肤组织G2 /M 期表皮细胞百分数比正常大鼠明显减少， ECV304 细胞在AGE-HSA 作用后，各时相点的细胞凋亡百分率明显高于对照组，呈时间和剂量依赖性。RAGE慢病毒转染HaCat细胞RAGE过表达组NF-KB/P-NF-KB、P21、P-P38、P53/P-P53、Gadd45a/45b、caspase3、Bax、 IL-1b、IL-6、TNF-a、COX-2、ICAM-1表达水平增加，而P-JNK、P-ERK、Cyclin B1/D1、CDK2/4、Bcl-2表达减弱。本研究结果提示糖尿病皮肤组织局部高糖和AGEs 等毒性物质蓄积所致的皮肤组织自身的细胞或基质功能不良，是糖尿病皮肤损害的重要机制之一，证实糖尿病皮肤“内源性损害”假说的成立，并深入探讨其在AGES-RAGEMAPK信号转导及其下游分子的变化以期丰富糖尿病创面难愈的发生机制以及建立更加有效的防治手段。已发表核心期刊论著1篇，参编英文专著《Dermatology Research Advances》第16章“Diabetes”。协助培养硕士研究生2名，博士研究生1名。