大蒜素防治糖尿病大血管病变的作用及其机制研究课件.pptx

1、大蒜素防治糖尿病大血管病变的实验研究近年来，糖尿病发病率呈现逐年上升趋势，糖尿病已经成为严重危害人民生命健康的主要疾病之一。2007年杨文英教授的流行病学调查显示，我国9240万20岁的成年人（9.7%的成年人口）患有糖尿病，1.482亿成年人（15.5%）处于糖尿病前期。2010年宁光教授团队的统计结果显示，我国18岁及以上成人样本中，根据国际最新临床诊断标准进行诊断的糖尿病估测患病率为11.6%，约1.139亿人。中国成年人群中糖尿病前期患病率为50.1%。糖尿病患者中，冠心病、脑血管疾病及外周血管疾病等大血管并发症大血管并发症的发病率较非糖尿病患者明显升高，已经成为糖尿病患者致死、致残的

2、首要原因。糖尿病患者的动脉硬化相比非糖尿病患者，其发病率高、发病年龄早、病情进展快。因此，从某种意义上说糖尿病又是一种心血管疾病，糖尿病是冠心病的“等危症”。研究表明，严格控制血糖可明显降低糖尿病微血管并发症的发生和发展，但却未被证明与糖尿病大血管病变之间的确切和必然联系。ACCORD、ADVANCE和和VADT研究均显示，强化降糖治疗研究均显示，强化降糖治疗 没有带来没有带来明显的心血管获益明显的心血管获益。因此：除控制血糖外，进一步研究糖尿病大血管病变的发病机制糖尿病大血管病变的发病机制及相关干预及相关干预措施措施是非常必要的。加强大血管并发症病理生理机制的干预和治疗，寻找防治靶点及新型药

3、物，是充实和完善糖尿病大血管并发症治疗策略的重点，有重要的临床价值和社会意义。大蒜大蒜素素是从大蒜的球形鱗茎中分离出的一种含硫化合物,是大蒜的有效成分之一。实验证明，大蒜素具有调节血糖、抗血小板聚集、降低胆固醇、抑制肿瘤发生等多种生物活性。我们自1993年即开始了大蒜素的研究，相关课题先后获得省中医药管理局、省科技厅攻关计划及2次省自然基金委立项资助，相关研究成果已发表SCI2篇，EI1篇，国内核心及省级以上论文10余篇，出版著作1部。体内实验体内实验体外实验体外实验临床观察临床观察大蒜素大蒜素注注：GL：大蒜素大剂量组；：大蒜素大剂量组；GS：大蒜素小剂量组；：大蒜素小剂量组；AC：叶酸对照

4、组；：叶酸对照组；HC：模型模型对照组；对照组；NC：空白空白对照组。对照组。*P0.05 vs AC，#P0.01 vs HC。02468101214161820GLGSACHCNCHcy浓度(c/molL-1)*#*#*#大蒜大蒜素对大鼠素对大鼠Hcy水平的影响水平的影响方法：高蛋氨酸饲料饮食诱导Hhcy大鼠模型 结论：大蒜素具有明显的促进Hcy代谢、降低大鼠Hcy水平的作用。方法：检测Hhcy大鼠脑干诱发电位结果：大蒜素治疗组大鼠的BAEP各波峰潜伏期(PL)与正常对照组接近，且I波峰间潜伏期(IPL)和IV IPL较空白对照组、模型对照组明显缩短（P均0.05）结论：大蒜素保护Hhcy

5、诱导的大鼠脑神经损害。大蒜素对大蒜素对HHcyHHcy大鼠脑干听觉诱发电位的影响大鼠脑干听觉诱发电位的影响020406080100120140GLGSACHCNCET浓度（c/pgml-1）0102030405060708090GLGSACHCNCNO浓度（mol/L）*#*注注：GL：大蒜素大剂量组；：大蒜素大剂量组；GS：大蒜素小剂量组；：大蒜素小剂量组；AC：叶酸对照组；：叶酸对照组；HC：模型模型对照对照组组；NC：空白空白对照对照组组。*P0.05，*P0.001 vs NC，P0.05，P0.001 vs HC，#P0.001 vs AC。#*注注：GL：大蒜素大剂量组；：大蒜素大

6、剂量组；GS：大蒜素小剂量组；：大蒜素小剂量组；AC：叶酸对照组；：叶酸对照组；HC：模型模型对照对照组组；NC：空白空白对照对照组组。*P0.01，*P0.001 vs NC，P0.05，P0.001 vs HC，#P0.001 vs AC。大蒜大蒜素对素对HHcy大鼠大鼠血管内皮损伤的康复作用血管内皮损伤的康复作用结论：大蒜素可明显降低HHcy大鼠ET水平，显著升高NO水平，从而改善血管舒缩功能，对血管内皮损伤具有康复作用。020406080100120140GLGSACHCNCSOD浓度（U/ml）012345678GLGSACHCNCMDA浓度（nmol/L）*注注：GL：大蒜素大剂量

7、组；：大蒜素大剂量组；GS：大蒜素小剂量组；：大蒜素小剂量组；AC：叶酸对照：叶酸对照组；组；HC：模型模型对照对照组；组；NC：空白空白对照对照组。组。*P0.05，*P0.001 vs NC，P0.001 vs HC。#*注：注：GL：大蒜素大剂量组；：大蒜素大剂量组；GS：大蒜素小剂量组；：大蒜素小剂量组；AC：叶酸对照：叶酸对照组；组；HC：模型模型对照对照组；组；NC：空白空白对照对照组。组。*P0.001 vs NC，P0.01 vs HC，#P0.01 vs AC。大蒜大蒜素对素对HHcy大鼠大鼠自由基代谢的影响自由基代谢的影响结论：大蒜素可明显升高HHcy血清SOD活性，降低M

8、DA水平，提示大蒜素能明显对抗HHcy引起的脂质过氧化反应，从而对血管内皮发挥保护作用。体内实验体内实验体外实验体外实验临床观察临床观察大蒜素大蒜素大蒜大蒜素对素对HHcy所致内皮细胞损伤的保护作用所致内皮细胞损伤的保护作用0123456789NCHCGSGMGL12h LDL含量（U/L）02468101214NCHCGSGMGL24h LDL含量（U/L）0246810121416NCHCGSGMGL36h LDH含量（U/L）#*#*#注注：GL：大蒜素大剂量组：大蒜素大剂量组；GM：大蒜素中剂量组；：大蒜素中剂量组；GS：大蒜素小剂量组：大蒜素小剂量组；HC：模型模型对照对照组；组；N

9、C：空白空白对照对照组组。*P0.05 vs HC，#P0.05 vs NC，P0.05 vs GM，P0.05 vs GS。方法：Hcy诱导人脐静脉内皮细胞，不同浓度大蒜素干预，检测细胞上清液中LDH水平结果：大蒜素小、中剂量可明显降低人脐静脉内皮细胞上清液中LDH含量，降低HHcy对内皮细胞的损伤00.20.40.60.811.2NCHCGSGMGLMTT 光吸收A值*#注注：*P0.01 vs HC，#P0.01 vs NC。大蒜大蒜素对素对HHcy诱导的血管平滑肌细胞增殖的影响诱导的血管平滑肌细胞增殖的影响00.10.20.30.40.50.6NCHCACGSGMGLMTT 细胞OD值

10、0102030405060NCHCACGSGMGLPCNA表达00.010.020.030.040.050.060.070.080.09NCHCACGSGMGLc-myc mRNA表达注注：GL：大蒜素大剂量组：大蒜素大剂量组；GM：大蒜素中剂量组；：大蒜素中剂量组；GS：大蒜素小剂量组：大蒜素小剂量组；AC：叶酸治疗组，：叶酸治疗组，HC：模型模型对照对照组；组；NC：空白空白对照对照组组。*P0.01 vs NC，P0.01 vs HC，#P0.05 vs AC，P0.01 vs GS，P0.05 vs GM。*#方法：Hcy诱导兔血管平滑肌细胞，不同浓度大蒜素干预，MTT法检测细胞活性，

11、免疫细胞化学技术检测增殖细胞核抗原(PCNA)的表达及RT-PCR技术观察对c-myc mRNA 表达的影响。结果：大蒜素可以下调Hcy诱导的PCNA及c-myc mRNA的表达保护Hcy诱导的细胞损伤。#体内实验体内实验体外实验体外实验临床观察临床观察大蒜素大蒜素大蒜大蒜素治疗冠心病并素治疗冠心病并HHcy的临床研究的临床研究 n 治疗前治疗前 治疗后治疗后治疗组治疗组3219.922.1113.182.88*对照组对照组3020.052.1517.912.09*表表1 两组治疗前后两组治疗前后Hcy比较（比较（xs）c/molL-1注：与同组治疗前比较，注：与同组治疗前比较，*P0.05，

12、*P0.01；与对照组比较，；与对照组比较，P0.01。表表2 两组治疗前后两组治疗前后IMT比较（比较（xs）d/mm n 治疗前治疗前 治疗后治疗后治疗组治疗组321.280.131.130.10*对照组对照组301.280.081.230.08*注：与同组治疗前比较，注：与同组治疗前比较，*P0.05，*P0.01；与对照组比较，；与对照组比较，P0.01。结论：大蒜素具有降低冠心病患者血浆Hcy浓度、降低IMT，减轻AS的作用，其治疗冠心病的临床有效率93.75%，对照组有效率70.00%，两组比较有显著性差异，提示大蒜素是治疗冠心病并HHcy的有效药物。大蒜大蒜素治疗脑梗死并素治疗脑

13、梗死并HHcy的临床研究的临床研究结论：大蒜素治疗伴HHcy的脑梗死风痰瘀阻证临床疗效显著，在临床疗效、中风证候积分、血浆Hcy以及颈内动脉IMT方面均有明显的改善。大蒜大蒜素治疗糖尿病并素治疗糖尿病并HHcy的临床研究的临床研究治疗组治疗组对照组对照组 N(例)1919糖化血红蛋白（%）治疗前10.161.3910.061.35治疗后 6.690.91*6.850.88*Hcy（mol/L）治疗前21.193.1920.932.92治疗后 17.982.02*19.842.54#IMT（mm）治疗前1.210.081.210.07治疗后 1.100.07 1.150.08#注：与治疗前比较注

14、：与治疗前比较，*P0.01，P0.05，治疗治疗后两组比较后两组比较，P0.05。结论：大蒜素对糖尿病并HHcy患者的血糖有调节作用，与对照组相比，其降低糖化血红蛋白趋势更加明显，且明显降低Hcy水平，显著改善患者颈动脉IMT，可望作为防治糖尿病大血管并发症价值较高的药物而普及应用。综合以上研究成果，我们认为大蒜素可以保护糖尿病伴HHcy的大血管病变。为此，我们进一步研究了大蒜素保护糖尿病大血管病变的可能机制。糖尿病糖尿病(DM大血管病变的大血管病变的独立独立危险因素）危险因素）乏氧乏氧高高Hcy(与与DM慢性并发症慢性并发症的关系密切）的关系密切）氧化应激氧化应激非酶糖基化终非酶糖基化终末

15、产物的形成末产物的形成多元醇通路多元醇通路蛋白激酶蛋白激酶C通路通路氨基氨基己糖己糖通路通路大蒜素对糖尿病大蒜素对糖尿病大血大血管病变管病变的保护作用的保护作用高糖伴高糖伴高高Hcy环境环境下下高糖伴乏氧高糖伴乏氧环境下环境下 小小鼠主动脉内皮细胞鼠主动脉内皮细胞 大蒜素浓度大蒜素浓度10ug/mlELISA法检测各组细胞内8-OHdG、NF-B、Nox4、HIF-1蛋白的表达及PKC活性MTT法检测细胞活性倒置相差显微镜下观察细胞形态ELISA法检测细胞上清液中H2S的水平DHE荧光探针标记细胞内的ROSReal-Time PCR法检测各组细胞内HIF-1 mRNA、Nox4 mRNA和NF

16、-B mRNA的表达。大蒜素保护高糖高同型半胱氨酸条件下主动脉内皮细胞大蒜素保护高糖高同型半胱氨酸条件下主动脉内皮细胞细胞形态学细胞形态学HG组细胞皱缩，细胞间的联系减弱AG组形态损伤明显减轻，生长状态明显好于HG组注注：NG：正常对照组；：正常对照组；MG：甘露醇组；：甘露醇组；HG：高糖高：高糖高Hcy组组；AG：大蒜素：大蒜素组（组（10ug/ml）；）；GG：PKC抑制剂组。抑制剂组。注注：NG：正常对照组；：正常对照组；MG：甘露醇组；：甘露醇组；HG：高糖高：高糖高Hcy组组；AG：大蒜素：大蒜素组（组（10ug/ml）；）；GG：PKC抑制剂组抑制剂组。*P0.01 vs.NG，

17、P0.05 and P0.01 vs.HG。细胞活性细胞活性HG组细胞活性明显下降AG组及GG组细胞活性较HG组明显升高大蒜素保护高糖高同型半胱氨酸条件下主动脉内皮细胞大蒜素保护高糖高同型半胱氨酸条件下主动脉内皮细胞大蒜素保护高糖高同型半胱氨酸条件下主动脉内皮细胞大蒜素保护高糖高同型半胱氨酸条件下主动脉内皮细胞注注：NG：正常对照组；：正常对照组；MG：甘露醇组；：甘露醇组；HG：高糖高：高糖高Hcy组组；AG：大蒜素：大蒜素组（组（10ug/ml）；）；GG：PKC抑制剂组抑制剂组。*P0.01 vs.NG，P0.01 vs.HG。ROS含量含量HG组ROS生成量明显增多AG及GG组ROS生

18、成量较HG组减少大蒜素保护高糖高同型半胱氨酸条件下主动脉内皮细胞大蒜素保护高糖高同型半胱氨酸条件下主动脉内皮细胞注注：NG：正常对照组；：正常对照组；MG：甘露醇组；：甘露醇组；HG：高糖高：高糖高Hcy组组；AG：大蒜素：大蒜素组（组（10ug/ml）；）；GG：PKC抑制剂组抑制剂组。*P0.01 vs.NG，P0.05 and P0.01 vs.HG。HG组8-OHdG、Nox4含量明显增多AG组H2S含量明显上升AG及GG组8-OHdG、Nox4含量较HG组明 显下降H2S、8-OHdG、Nox4 含量含量大蒜素保护高糖高同型半胱氨酸条件下主动脉内皮细胞大蒜素保护高糖高同型半胱氨酸条件

19、下主动脉内皮细胞注注：NG：正常对照组；：正常对照组；MG：甘露醇组；：甘露醇组；HG：高糖高：高糖高Hcy组组；AG：大蒜素：大蒜素组（组（10ug/ml）；）；GG：PKC抑制剂组抑制剂组。*P0.01 vs.NG，P0.05 and P0.01 vs.HG。HG组NF-B、HIF-l、PKC含量明显增多AG及GG组NF-B、HIF-l、PKC含量较HG组明显下降H2S、8-OHdNF-B NF-B、HIF-1、PKC 含量含量G、N大蒜素保护高糖高同型半胱氨酸条件下主动脉内皮细胞大蒜素保护高糖高同型半胱氨酸条件下主动脉内皮细胞注注：NG：正常对照组；：正常对照组；MG：甘露醇组；：甘露醇

20、组；HG：高糖高：高糖高Hcy组组；AG：大蒜素：大蒜素组（组（10ug/ml）；）；GG：PKC抑制剂组抑制剂组。*P0.01 vs.NG，P0.05 and P0.01 vs.HG。与NG组比较，HG组HIF-l、Nox4、NF-B mRNA表达明显升高与HG组比较，AG及GG组的表达均明显下降HIF-1、NF-B、Nox4的的mRNA表达表达结论：高糖高Hcy能诱导主动脉内皮细胞中PKC的活化，从而激活NF-B信号通路，引起内皮细胞炎症因子的表达与释放。大蒜素保护高糖高同型半胱氨酸条件下主动脉内皮细胞大蒜素保护高糖高同型半胱氨酸条件下主动脉内皮细胞大蒜素对高糖高Hcy环境下主动脉内皮细胞

21、有明显的保护作用，其作用机制可能与增加H2S的生成，抑制PKC激活，下调8-OHdG、HIF-1、Nox4 和NF-B的表达，降低ROS的生成，减轻氧化应激损伤有关。大蒜素保护高大蒜素保护高糖糖乏氧乏氧条件条件下主动脉内皮细胞下主动脉内皮细胞注：注：NG：正常对照组；：正常对照组；MG：甘露醇组；：甘露醇组；HG：高糖乏氧组：高糖乏氧组；AG：大蒜素：大蒜素组组(10ug/ml)；GG：PKC抑制剂抑制剂组。组。细胞形态学细胞形态学HG组内皮细胞形态损伤明显，细胞外观皱缩，数量减少，细胞间联系减弱AG组较HG组细胞形态损伤明显减轻，生长状态明显改善大蒜素保护高大蒜素保护高糖糖乏氧乏氧条件条件下

22、主动脉内皮细胞下主动脉内皮细胞注：注：NG：正常对照组；：正常对照组；MG：甘露醇组；：甘露醇组；HG：高糖乏氧组；：高糖乏氧组；AG：大蒜素：大蒜素组组(10ug/ml)；GG：PKC抑制剂抑制剂组组。*P0.01 vs.NG，P0.05 and P0.01 vs.HG。细胞活性细胞活性HG组细胞活性下降AG及GG组细胞活性较HG组明显上升大蒜素保护高大蒜素保护高糖糖乏氧乏氧条件条件下主动脉内皮细胞下主动脉内皮细胞注：注：NG：正常对照组；：正常对照组；MG：甘露醇组；：甘露醇组；HG：高糖乏氧组；：高糖乏氧组；AG：大蒜素：大蒜素组组(10ug/ml)；GG：PKC抑制剂抑制剂组。组。*P

23、0.01 vs.NG，P0.01 vs.HG。ROS含量含量HG组ROS的生成量明显増多AG及GG组细胞内ROS含量较HG组明显下降大蒜素保护高大蒜素保护高糖糖乏氧乏氧条件条件下主动脉内皮细胞下主动脉内皮细胞8-OHdG、Nox4、NF-B含量含量注：注：NG：正常对照组；：正常对照组；MG：甘露醇组；：甘露醇组；HG：高糖乏氧组；：高糖乏氧组；AG：大蒜素：大蒜素组组(10ug/ml)；GG：PKC抑制剂抑制剂组组。*P0.01 vs.NG，P0.05 and P0.01 vs.HG。HG组8-OHdG、Nox4、NF-B含量明显増多AG及GG组8-OHdG、Nox4、NF-B含量较HG组明

24、显下降大蒜素保护高大蒜素保护高糖糖乏氧乏氧条件条件下主动脉内皮细胞下主动脉内皮细胞注：注：NG：正常对照组；：正常对照组；MG：甘露醇组；：甘露醇组；HG：高糖乏氧组；：高糖乏氧组；AG：大蒜素：大蒜素组组(10ug/ml)；GG：PKC抑制剂抑制剂组组。*P0.01 vs.NG，P0.05 and P0.01 vs.HG。PKC、HIF-1含量含量HG组PKC、HIF-1含量明显増多AG及GG组PKC、HIF-1含量较HG组明显下降大蒜素保护高大蒜素保护高糖糖乏氧乏氧条件条件下主动脉内皮细胞下主动脉内皮细胞HIF-1、NF-B、Nox4的的mRNA表达表达HG组HIF-l、Nox4和NF-B

25、 mRNA的表达最高AG及GG组HIF-l、Nox4和NF-B mRNA的表达较HG组明显下降注：注：NG：正常对照组；：正常对照组；MG：甘露醇组；：甘露醇组；HG：高糖乏氧组：高糖乏氧组；AG：大蒜素：大蒜素组组(10ug/ml)；GG：PKC抑制剂抑制剂组组。*P0.01 vs.NG，P0.05 and P0.01 vs.HG。结论：高糖乏氧可以激活NADPH氧化酶-ROS通路，增加HIF-l的表达，对小鼠主动脉内皮细胞造成氧化应激损伤。大蒜素保护高大蒜素保护高糖糖乏氧乏氧条件条件下主动脉内皮细胞下主动脉内皮细胞大蒜素对高糖乏氧环境下主动脉内皮细胞有明显的保护作用，其作用机制可能与抑制PKC通路的激活，下调8-OHdG、HIF-1、Nox4 和NF-B的表达，降低ROS的生成，减轻氧化应激损伤有关。大蒜素对小鼠主动脉大蒜素对小鼠主动脉内皮细胞具有内皮细胞具有保护作用保护作用大蒜素通过抑制大蒜素通过抑制PKC-NADPH氧化酶氧化酶-NF-B途径发挥其血管保护作用途径发挥其血管保护作用以上结果表明：以上结果表明：自噬自噬大蒜素大蒜素Inc RNA下一步研究方向：下一步研究方向：