增敏胰岛素对烧伤早期内皮细胞功能紊乱的正性调节作用及分子机制

血管内皮细胞损伤是严重烧伤早期休克产生及后续多脏器损伤的始动因素。近年研究发现，危重病（包括严重烧伤）患者利用强化胰岛素治疗调节创伤后胰岛素生物敏感性临床疗效显著，胰岛素具有直接的抗凋亡、抗炎、促修复等"促细胞生存"作用，并认为血管内皮细胞功能紊乱的有效改善是胰岛素"促细胞生存"作用的关键环节之一。课题组前期实验发现严重烧伤早期外源性胰岛素干预明显改善血管内皮细胞功能紊乱，有效减轻多脏器损伤程度。本研究拟以烧伤早期血管内皮细胞功能紊乱为出发点，探讨增敏胰岛素与遏制血管内皮细胞功能紊乱之间的关系。研究拟采用在体烧伤动物和体外细胞模型，给予外源性胰岛素和/或胰岛素增敏剂以有效恢复胰岛素生物敏感性，借助RNAi、Western-blot、Real-Time PCR等技术观察血管内皮细胞功能状态及凋亡相关分子的变化，探讨相关的分子机制，为严重烧伤早期血管内皮细胞功能紊乱的有效防治提供新的探索途径。

背景:危重病患者时常伴有胰岛素抵抗和高血糖，而这种“创伤后胰岛素抵抗”的严重程度反映了这些危重病患者的死亡风险。近期有研究报道强化胰岛素治疗具有内皮细胞保护作用并认为是阻止危重病患者多脏器衰竭和死亡的重要机制。在本课题中，我们主要是探讨胰岛素对严重烧伤后内皮细胞功能紊乱的调节作用。我们的设想是强化胰岛素处理是否通过对微血管内皮细胞的保护，防止微血管渗漏，达到减轻烧伤后肺组织水肿、出血及炎性细胞浸润的目的。在此基础上，观察胰岛素干预后内皮细胞单分子通透性与细胞紧密连接以及凋亡的变化和内在联系，并就可能存在的细胞内信号传导机制进行相关研究。结果:1.强化胰岛素处理明显减轻烧伤后大鼠的肺组织水肿、出血及炎性细胞浸润。BALF中蛋白含量和肺组织MPO含量明显减少（P<0.05），而血清SOD增加明显（P<0.01）。肺微血管透射电镜下观察强化胰岛素处理组较单纯烫伤组内皮细胞受损程度明显改善。2.体外实验中，内皮细胞单分子通透性在烧伤血清刺激下明显增加，胰岛素干预（10-7 mol/L）可阻断其损伤效应。同时观察发现，胰岛素干预（10-7 mol/L）后烧伤血清刺激引起的内皮细胞张力丝形成减少，ZO-1蛋白表达降低。应用AKT特异性阻断剂后在阻断了AKT磷酸化的同时胰岛素的上述保护效应也随之减弱或消失。3.与空白对照组比较，烧伤血清可明显促进内皮细胞凋亡，bcl-2和p-eNOS蛋白表达降低（P<0.01）。相对于单纯烧伤血清刺激组，胰岛素处理组（10-7 mol/L）细胞凋亡显著减少，bcl-2和p-eNOS 蛋白表达明显恢复（P<0.01）。eNOS在各组中无明显变化。4.与空白对照组比较，烧伤血清诱导了HUVEC的损伤，胞浆p-IκB-α和胞核NF-κB-p65蛋白表达增多。相对于单纯烧伤血清刺激组，胰岛素处理组HUVEC损伤减轻，胞浆IκB-α的磷酸化和NF-κB-p65核移位明显减轻。AKT特异性抑制剂（LY294002）能够消除胰岛素对烧伤血清诱导HUVEC的 NF-κB-p65核移位抑制作用。结论:胰岛素通过调节PI3K/AKT信号通路抑制了胞浆IκB的磷酸化，继而限制NF-κB的核移位，参与了胰岛素对烧伤后内皮细胞功能紊乱的调控作用。