局部应用胰岛素促进糖尿病创面血管成熟作用及机制研究

糖尿病创面难愈是目前临床治疗的难题。局部应用胰岛素可加速创面愈合，改善愈合质量。前期研究发现：局部应用胰岛素促进糖尿病创面愈合，其中创面微血管结构完整，内皮细胞形态"正常化"，周细胞包绕紧密及血管基底膜重新"修复"。因此，我们提出假设：糖尿病创面存在血管成熟障碍，局部应用胰岛素能改善血管成熟，为促进创面愈合提供良好基础。本研究探讨局部应用胰岛素促进糖尿病创面血管成熟作用及机制。拟通过在体实验观察胰岛素对糖尿病创面血管成熟的影响，探讨胰岛素调控创面局部血管成熟相关生长因子的分泌及其受体的表达格局，胰岛素调节基质金属蛋白酶的生物学效应。在体外系统探讨胰岛素对高糖环境下血管周细胞功能调节的分子机制，从胰岛素经典的PI3K-Akt路径入手，追寻下游关键信号。研究结果将为糖尿病慢性创面治疗提供一种新的思路，为胰岛素在以糖尿病创面为代表的、涉及血管成熟障碍的疾病或病理过程中的应用提供理论和实验依据。

糖尿病难愈创面的治疗是尚未解决的临床问题。血管新生不良、成熟障碍是糖尿病难愈创面主要的病理改变。前期研究发现局部应用胰岛素促进糖尿病创面愈合，胰岛素应用创面微血管结构完整、内皮细胞形态“正常化”，提示局部应用胰岛素能促进血管成熟，本研究进一步探讨胰岛素促进糖尿病创面血管成熟作用及机制。.我们建立多次小剂量链脲佐菌素（STZ）注射以及高脂饮食+STZ注射诱导的具胰岛素抵抗特性的糖尿病鼠模型，观察局部应用胰岛素对糖尿病创面愈合及血管成熟的影响，通过研究创面局部炎症介质、血管成熟相关生长因子及其受体表达格局、基质金属蛋白酶（MMPs）表达等，探索胰岛素促进糖尿病创面血管成熟的机制。并在体外血管内皮细胞和周细胞培养系统中进一步探索胰岛素调控血管周细胞功能的分子机制。.结果显示：高脂饮食+STZ注射可诱导具明显增高的血胰岛素、血糖、餐后血甘油三酯和胆固醇水平等胰岛素抵抗特性的Ⅱ型糖尿病大鼠模型。在此模型上我们构建的双蒂皮瓣+全厚皮肤缺损创面显示愈合延迟、胶原沉积不良、血管数量减少和血管成熟和分化不良等慢性糖尿病创面特征。并表现出炎症细胞滞留、促炎介质水平上调、ROS和MMPs表达增多、表达时相延长等特性。.胰岛素明显缩短糖尿病小鼠全厚皮肤缺损创面愈合时间；提高创面再上皮化速度，促进表皮分化、胶原沉积和血管新生。其机制与胰岛素促进表皮角质形成细胞迁移；促进炎症细胞提早浸润和消退；调控创面炎症介质和生长因子水平相关。.糖尿病皮肤可见血管阻塞、血管周细胞丢失、皮肤组织凋亡蛋白cleaved caspase 3 含量增高，显示糖尿病创面血管成熟障碍、凋亡增加。胰岛素处理创面血管周细胞包绕完全，创面a-SMA和PDGFR-β蛋白水平明显上调。以NG2和CD31标记血管内皮细胞和周细胞，显示胰岛素促进血管新生与成熟、促进创面血管周细胞招募和包绕、改善周细胞凋亡。胰岛素可调控包括CINC、MIP、IL-1、VEGF和PDGF-B在内的多种调控血管新生和成熟的炎症介质和生长因子。.高糖处理的人脑血管周细胞凋亡蛋白Bax明显增多，10-6 M胰岛素可明显下调Bax水平，提示胰岛素抑制高糖诱导的周细胞凋亡。胰岛素促进周细胞增殖、以时间依赖方式激活p-Akt、下调凋亡蛋白Bax和cleaved caspase 3水平，PI3K抑制剂LY294002抑制胰岛素对周细胞增殖的促进作用、下调胰岛素诱导的