雌激素受体GPR30在糖尿病大鼠血管内皮功能紊乱及高糖诱导的血管内皮细胞损伤中的保护作用

研究背景及目的 糖尿病可引起血管功能改变，造成血管损伤从而增加心血管疾病的发病率，在绝经期妇女尤为显著。采用雌激素替代治疗（HRT）可显著降低糖尿病及其心血管并发症的发病率，成为绝经期妇女预防和治疗糖尿病及心血管疾病的有效措施。但目前临床应用的雌激素替代治疗有非特异性作用带来的弊端。雌激素受体GPR30是近些年发现并确立的第三类雌激素膜受体。目前已有文献报道，GPR30特异性激动剂G1可使动脉血管产生内皮依赖性舒张，同时给予一氧化氮合酶阻断剂（L-NAME）后这种血管舒张作用得到有效地阻断，提示激动GPR30可通过促进血管内皮细胞一氧化氮（NO）的释放达到舒张血管的作用。在糖尿病状态下血管内皮细胞发生功能上的障碍甚至凋亡，导致NO水平明显降低。而目前已证实NO在维持血管内皮细胞功能方面起到重要作用。同时有研究表明GPR30缺陷的雌性小鼠表现出高血糖、糖耐量降低、阻碍骨骼生长和血压升高，从而提示GPR30可能在调控胰腺β细胞释放胰岛素的方面起到重要作用[1]。据此本课题推测雌激素受体GPR30的激活有可能抑制糖尿病导致的血管内皮细胞损伤，提示其有潜在的防治糖尿病心血管并发症的作用。本课题研究GPR30对糖尿病引起血管内皮细胞损伤的保护作用与机制，为预防糖尿病和绝经后妇女心血管损伤提供新的药物作用靶点,为探索新的选择性雌激素心血管保护策略提供理论依据。 研究方法 本实验分别采用实验性糖尿病大鼠模型以及高糖损伤血管内皮细胞来评价GPR30的体内体外作用。采用离体血管灌流、比色法、PI-Hoechst33258双染、MTT、免疫荧光染色、蛋白免疫印迹（Western blot）等技术，观察：①GPR30对糖尿病大鼠血管内皮细胞的影响；②GPR30在血管内皮细胞的定位分析；③GPR30对高糖引起的血管内皮细胞凋亡的影响；④GPR30对PI3K-AKT-eNOS生存信号通路的影响。 研究结果 1．GPR30特异性激动剂（G1）可使雌性卵巢切除大鼠及糖尿病雌性卵巢切除大鼠主动脉血管产生浓度依赖性舒张作用；同时，G1可降低因去氧肾上腺素（PE）诱导的糖尿病雌性卵巢切除大鼠主动脉血管浓度依赖性收缩作用；G1的这些作用可被L-NAME（一氧化氮合酶抑制剂）及G15（GPR30特异性阻断剂）阻断； 2．长期给予G1能有效保护的糖尿病大鼠主动脉内皮依赖性舒张功能； 3．G1可有效阻碍高糖诱导的血管内皮细胞凋亡，同时可增强p-Akt和p-eNOS表达、促使NO合成，PI3K阻断剂LY294002及G15可有效阻断G1的抗凋亡作用。 研究结论 1．国际上首次发现了激动GPR30可有效地抑制糖尿病所导致的内皮功能障碍，能明显地改善血管内皮细胞因高糖所致的损伤,为预防糖尿病和绝经后妇女心血管损伤提供新的药物作用靶点； 2．国际上首先经实验初步发现激动GPR30对血管内皮细胞的保护作用可部分通过PI3K-Akt-eNOS生存信号通路实现。为探索新的选择性雌激素心血管保护策略提供理论依据。