硫化氢对糖尿病大鼠皮肤创面自噬和血管形成的影响

目的:探讨硫化氢(H_2S)对糖尿病(DM)大鼠皮肤创面自噬及血管形成的影响及机制。方法:健康8周龄雄性SD大鼠36只,随机选取12只作为正常对照(control)hepatic impairment组,余大鼠腹腔注射链脲佐菌素(STZ)诱导糖尿病模型,将建模成功24只大鼠随机分为糖尿病模型(DM)组和NaHS(H_2S供体)干预(DM+NaHS)组,每组12只。手术切除各组大鼠背部皮肤建立皮肤创伤模型,DM+Na HS组大鼠每日腹腔注射Na HS(56μmol/kg),DM组和control组大鼠每日腹腔注射等量生理盐水,连续注射21 d。手术第0、7、14、21天检测皮肤创面愈合情况。手术第21天,取皮肤创面组织,应用H_2S荧光探针C-7Az检测皮肤组织H_2S含量;HE染色观察创面组织形态学变化及血管形成情况;免疫荧光染色检测创面组织CD31表达;采用CD31和beclin-1免疫荧光双重染色检测血管内皮细胞自噬情况;Western blot检测创面组织胱硫醚γ-裂解酶(CSE)、CD31、微管相关蛋白1轻链3(LC3)、beclin-1、P62、Bcl-2、Bax、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B(PKB/Akt)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)蛋白表达;碘化丙啶(PI)及caspase-3免疫荧光染色检测创面组织细胞凋亡,通过CD31和TUNEL荧光双重染色检测创面组织血管内皮细胞凋亡情况。结果:与DM组相比,DM+Na HS组皮肤创面愈合率、H_2S含量及CSE蛋白表达显著升高(P<0.01),但低于control组水平(P<0.01)。HE染色显示,DM组创面表层薄,毛细血管少,创面宽;DM+Na HS组创面表层增厚,可见大量毛细血管,创面宽度减小。与DM组相比,DM+Na HS组创面组织CD31表达显著增加(P<0.01),caspase-3和PI荧光强度显著降低(PS-341细胞培养P<0.01),CD31~+/beclin-1~+和CD31~+/TUNEL~+阳性细胞显著减少(P<0.01)。Western blot结果显示,与DM组相比,DM+Na HS组LC3-II/LC3-I、beclin-1和Bax表达水平降低(P<0.01),P62和Bcl-2表达升高(P<0.01),p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt和p-m TOR/m TOR比值均显著升高(P<0.01)。结论:H_2S可促进糖尿病大鼠皮肤创面愈selleck Compound 3合,其机制可能与激活PI3K/Akt/m TOR信号通路,抑制血管内皮细胞自噬及凋亡,促进血管生成有关。