高尿酸通过醛糖还原酶途径导致内皮功能障碍的机制研究

高尿酸血症在我国的发病率逐年升高。大规模流行病学资料已经证实高尿酸血症是心血管和肾脏疾病的独立风险因素。目前认为高尿酸通过氧化应激造成了血管内皮细胞的炎症反应。但尿酸原本是具有抗氧化作用的。尿酸是在哪个节点上从抗氧化剂变成了促氧化作用。而又是从哪条途径启动了炎症反应。本课题将就这一核心问题展开研究。在本课题的前期研究中，利用蛋白质组学的方法，发现醛糖还原酶（AR）途径在高尿酸刺激血管内皮细胞时被激活。而AR在其他器官的炎症反应中的作用已有报道。因此我们推测AR可能介导了高尿酸导致的内皮细胞的炎症反应。本课题将通过体外实验，确定正常浓度尿酸对各种活性氧（ROS）成分的抑制作用，以及在高尿酸条件下为何失控。明确该ROS组分的促炎信号转导途径。最后利用AR基因敲除鼠及其他动物模型，验证AR在高尿酸致内皮损伤中的作用。本研究结果将对临床上如何控制尿酸在合理水平及开发调控尿酸药物，提供重要理论依据。

1..成功建立高尿酸血症模型大鼠，并获取一批重要的差异蛋白。建立了高尿酸血症大鼠模型，体外实验应用高尿酸刺激血管内皮细胞后进行非标定量蛋白质组学检测。获取了一批治疗组和模型差异蛋白。根据在线生物学信息的分析，我们针对性地利用western blot成功验证了几个差异蛋白，发现SOD、aldose等出现了改变，而这些蛋白可能与尿酸在体内的代谢、转运或相关作用通路有关。此外还对这些差异蛋白进行了pathway分析。.2..发现高尿酸通过激活AR，增加H2O2产生，进而导致内皮细胞功能障碍。但高浓度UA仍保留部分清除1O2等ROS成份的能力。.（1）体外实验：我们用激光共聚焦显微镜检测不同浓度尿酸刺激后内皮细胞内ROS及其组分表达。发现生理浓度尿酸刺激内皮细胞后细胞内总ROS、O2•、1O2、•OH表达下调，H2O2表达上调；如果用高浓度尿酸刺激内皮细胞则细胞内总ROS、O2•、•OH、H2O2表达上调，1O2表达下调。提示高浓度尿酸保留部分抗氧化能力，但丧失降低O2•、H2O2和•OH的能力。因O2•可快速向H2O2转化，而•OH半衰期极短，考虑H2O2可能为高尿酸介导内皮细胞功能障碍主要ROS成分。细胞上清液NO水平表达下降为炎症反应存在重要指标。使用过氧化氢酶特异清除H2O2可减轻细胞炎症损伤。HUVECs予AR抑制剂预处理后加高尿酸刺激，与高尿酸组比较，细胞内总ROS降低，NO水平升高。AR抑制剂也抑制NADPH氧化酶激活，提示高尿酸可能首先激活AR途径，进而提高NADPH氧化酶来源ROS的产生，促进炎症反应的发生。.（2）动物实验：为验证体外实验结果，我们使用野生型雄性C57BL/6小鼠制作高尿酸血症模型，发现单独高尿酸血症模型组血清H2O2升高，与体外实验结果一致。给予AR抑制剂治疗后，血清H2O2产生减少，内皮功能部分恢复。同时使用AR-/-小鼠制作高尿酸模型，发现AR缺失可减轻高尿酸导致的内皮细胞功能障碍。