脂蛋白脂酶基因缺陷对糖尿病性动脉粥样硬化和晚期肾损伤的影响及其机制研究

动脉粥样硬化（AS）性心血管疾病和糖尿病肾病（DN）是糖尿病死亡率最高的并发症。近来研究提示人脂蛋白脂酶（LPL）基因多态性引起的低LPL表达、高甘油三脂（TG）血症同糖尿病AS及DN的早期进展可能呈正相关。为了进一步明确LPL低表达对AS及晚期DN进展的影响及其机制，本项目将首次利用LPL及载脂蛋白E双基因敲除小鼠，制备成1型糖尿病模型，通过对主动脉斑块，血压，肾功能的检测及肾形态学的研究，明确LPL基因缺陷对糖尿病AS及晚期DN的进展是否有促进作用；通过对血脂FPLC分析，主动脉及肾的免疫组化、蛋白、基因表达水平及肾超微结构的研究，探讨其作用机制；还将通过体外双基因敲除小鼠的原代血管内皮细胞及肾系膜细胞培养，研究LPL基因缺陷促进AS及DN晚期的进展是否依赖TG水平的增高及LPL活性的作用。本项目的研究对阐明LPL基因缺陷或高TG血症在糖尿病性AS及DN进展中的作用及机制有重要意义。

临床研究提示人脂蛋白脂酶（LPL）基因多态性引起的低LPL表达、高甘油三酯（TG）血症促进2型糖尿病动脉粥样硬化（AS）性心血管病和糖尿病肾病（DN）的早期进展。但其对1型糖尿病AS及DN的作用还不明确。本课题利用LPL及载脂蛋白E（ApoE）双基因敲除（L/E）小鼠，注射链脲霉素后制备成1型糖尿病模型，研究LPL低表达对AS及DN进展的影响及其机制。.本实验动物共分四组（每组N=8）：对照组（L/E和ApoE）及糖尿病组（L/E-D和ApoE-D）。STZ诱导1型糖尿病4个月后发现：（1）糖尿病组小鼠血糖较其对照组明显增高，糖尿病组间无差异。（2）血浆TG水平, L/E组均较ApoE组明显增高（P<0.05），与有无糖尿病无关；血浆总胆固醇（TC）水平，非糖尿病组间无差异，但L/E-D组较ApoE-D组水平明显增高（P<0.01），FPLC显示其增高的胆固醇以VLDL/CM为主。（3）LPL的杂合缺陷导致约30%的LPL活性下降，而糖尿病又使LPL活性进一步下降约30%（P<0.05）。（4）主动脉全长及流出道AS斑块脂质沉积面积，糖尿病组明显增加, 且L/E-D组较ApoE-D组斑块脂质沉积面积也明显增加（P<0.05）。（5）斑块稳定性评分显示糖尿病小鼠头臂干斑块稳定性较对照组降低（P<0.05），糖尿病组间无差异。（6）L/E-D同ApoE-D组相比，尿白蛋白分泌明显增多（P<0.01），血肌酐水平升高（P<0.05），肌酐清除率下降（P<0.01）；肾基质明显增生，部分肾小球结节性纤维化，肾间质纤维化，有明显的基底膜增厚，足突缺失、增宽及融合。（7）LPL基因杂合缺陷及糖尿病均使肾脏LPL基因表达水平降低约50%；脂质代谢相关的核转录因子PPAR-α在糖尿病时表达下降，氧化（P47phox，P67phox）、纤维化（TGF-β，CTGF和PAI-1）及粘附（ICAM-1）相关的基因在糖尿病时表达均增高，且L/E-D同ApoE-D组相比，TGF-β、CTGF及ICAM-1表达水平也明显增高（P<0.05）。.综上所述，在高胆固醇背景下，LPL低表达促进了1型糖尿病小鼠AS及DN的进展，可能与增高的血浆TG/TC水平，下降的LPL活性及肾TGF-β、CTGF及ICAM-1的基因表达水平增高相关。提示在LPL低表达糖尿病人群，应进行AS及DN的早期防治。