波动性高血糖诱导线粒体通透性转换在非酒精性脂肪肝肝细胞凋亡中的作用

研究表明糖尿病是非酒精性脂肪肝（NAFLD）进展为非酒精性脂肪炎及肝纤维化的独立危险因素，但机制不明。氧化应激和肝细胞凋亡是NAFLD进展的核心环节，而线粒体通透性转换（MPT）是调控细胞凋亡的"生命闸门"。我们的前期研究发现，波动性高血糖较持续性高血糖更易诱导线粒体氧化应激，由此提出，糖尿病可能通过波动性高血糖的形式诱发氧化应激、诱导MPT发生并启动线粒体凋亡途径促进NAFLD的进展。本研究拟建立肝细胞脂肪变性模型和糖尿病合并NAFLD小鼠模型，并在体内外模拟血糖波动，以透射电镜技术、流式细胞术、TUNEL技术、病理染色、荧光探针及蛋白免疫印迹等技术，观察波动性高血糖对肝细胞凋亡、肝组织炎症性坏死以及纤维化的作用；并探讨波动性高糖诱发的氧化应激是否通过诱导MPT发生损伤线粒体形态和呼吸链功能，并启动细胞色素C介导的线粒体凋亡途径来促进肝细胞凋亡，以期能揭示糖尿病促进NAFLD进展的机制。

结题中文摘要：.我们基本完成了本项目的各项研究目标和研究内容，也获得了原创性的成果，所取得的研究成果简述如下，该项目研究内容已完成撰稿，正待投稿：.项目的主要研究目标：2型糖尿病是非酒精性脂肪肝（NAFLD）发生、发展的独立危险因素，而氧化应激在其中起重要作用。慢性高血糖可表现为持续性高血糖和波动性高血糖，本研究拟明确在2型糖尿病中，血糖波动可能诱导氧化应激、诱发肝细胞凋亡而促进NAFLD进展并探讨可能机制，以期为临床2型糖尿病患者NAFLD的防治提供重要的理论依据。.发现的重要研究成果：.（1）.在体外：我们利用0.125mM棕榈酸（PA）诱导人肝细胞L02细胞株脂肪变性，分别加入5.5mM、 5.5/33.3mM（每间隔12h更换一次）及33.3mM葡萄糖建立正常葡萄糖（NG）、持续性高糖（SHG）和波动性高血糖（IHG）细胞模型，观察了波动性高血糖对活性氧产生（ROS）、线粒体形态和功能以及肝细胞凋亡的作用，结果发现在PA存在时，与NG组比较，SHG可诱导ROS产生增加、肝细胞线粒体功能障碍，表现为线粒体膜电位下降、线粒体细胞色素C释放增加、电镜下线粒体微结构异常（线粒体内嵴减少、基质肿胀并出现空泡），并诱导肝细胞线粒体凋亡通路活性增加和肝细胞凋亡；而IHG对ROS产生、线粒体形态和功能损伤及肝细胞凋亡的诱导作用较SHG更为显著；而在体外以环孢霉素A（CsA）预处理关闭MPT（线粒体通透性转换孔）则能阻断SHG和IHG对脂肪变性肝细胞ROS产生、线粒体形态和功能异常及肝细胞凋亡的诱导作用。.（2）.在体内：我们利用高脂饮食诱导C57BL/6J小鼠建立2型糖尿病（T2DM）合并NAFLD小鼠模型（DIO），并通过每日2次腹腔葡萄糖注射（3g/kg）或同体积生理盐水（NS）注射建立高脂饮食波动性高血糖（HFD+F）和持续性高血糖小鼠模型（HFD+NS），观察了血糖波动对DIO小鼠肝脏脂质沉积、肝脏脂质过氧化、肝细胞凋亡、肝脏纤维化及肝酶谱的作用，结果发现尽管HFD+F小鼠在糖耐量、胰岛素敏感性、肝脏脂质沉积、肝酶水平以及肝脏纤维化程度上与HFD+NS小鼠比较并无差异，但HFD+F小鼠肝细胞凋亡及脂质过氧化水平如MDA、HNE水平显著高于HFD+NS小鼠，而肝脏ATP合成则显著低于后者。.研究结论：.研究结果提示：在脂毒性状态下波动性高糖较持续性高糖更诱导肝细胞凋亡