糖尿病血管疾病并發(fā)癥

關(guān)于糖尿病血管疾病并發(fā)癥第1頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三一、概述

（一）Ⅱ型糖尿病與胰島素抵抗

絕大多數(shù)糖尿病患者為Ⅱ型糖尿?。?0％以上）

，發(fā)生于中老年，涉及胰島素介導(dǎo)的葡萄糖代謝障礙（胰島素抵抗）或合并胰島β細(xì)胞分泌胰島素功能缺陷。第2頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三（二）糖尿病與代謝異常綜合征

胰島素抵抗通常先于Ⅱ型糖尿病出現(xiàn)，而且常伴有其他危險(xiǎn)因素—血脂異常，高血壓和促凝因子激活，即代謝異常綜合征。代謝異常綜合征多伴有空腹血糖降低。因此，目前糖尿病診斷的空腹血糖閾值已經(jīng)從140mg/dl降到126mg/dl。第3頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三胰島素抵抗加速動(dòng)脈粥樣硬化臨床糖尿病高胰島素血癥葡萄糖耐受降低高甘油三脂血癥與高密度脂蛋白膽固醇降低原發(fā)性高血壓第4頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三高胰島素血癥腎小管重吸收鈉交感神經(jīng)胰島素抵抗脂肪酸β氧化乙酰CoA

膽固醇合成高血糖可誘導(dǎo)線粒體產(chǎn)生過多超氧陰離子,

促進(jìn)脂質(zhì)過氧化，增加一氧化氮（NO）與超氧陰離子作用生成OONO，同時(shí)降低NO，使載脂蛋白糖化(如ApoE)，LDL清除障礙。第5頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三（四）糖尿病血管病變密切相關(guān)的并發(fā)癥

冠心病(患病危險(xiǎn)性提高2～4倍)中風(fēng)(危險(xiǎn)性提高4～10倍)外周血管病(危險(xiǎn)性提高7～10倍)腎病視網(wǎng)膜病神經(jīng)疾病和心肌病第6頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三（五）糖尿病并發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化的概況（糖尿病患者的死因有80%是動(dòng)脈粥樣硬化癥）—75%由于冠狀動(dòng)脈粥樣硬化癥—25%由于腦血管或外周血管疾病糖尿病并發(fā)癥的住院治療患者中75%以上是因?yàn)閯?dòng)脈粥樣硬化癥目前，診斷患有Ⅱ型糖尿病的患者中超過50%患有冠心病第7頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三（六）糖尿病并發(fā)腎病的概況

未治療的2型糖尿病病人，有明顯蛋白尿者高達(dá)20～40％，其中20％的病人將在二十年內(nèi)發(fā)展成晚期腎病。糖尿病腎病以腎小球基底膜的增厚為特點(diǎn),最終進(jìn)展為腎小球硬化及腎功能喪失。第8頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三二、糖尿病血管病變發(fā)生的可能機(jī)制血漿蛋白和動(dòng)脈血管壁蛋白的糖基化和進(jìn)一步糖基化形成的非酶晚期糖基化終產(chǎn)物(Advancedglycationendproducts，AGEs)糖基氧化和氧化作用產(chǎn)生活性氧簇（Reactiveoxygenspecies，ROS）促凝血狀態(tài)胰島素抵抗和高胰島素血癥激素、生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子促進(jìn)的血管平滑肌細(xì)胞增生和泡沫細(xì)胞形成第9頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三（一）晚期糖基化終產(chǎn)物(AGEs)的作用

動(dòng)脈粥樣硬化的主要臨床表現(xiàn)為冠心病。約70%的2型糖尿病人死于冠心病，傳統(tǒng)的危險(xiǎn)因素包括高脂血癥，高血壓，吸煙，肥胖，缺乏鍛煉和陽性家族史，這些危險(xiǎn)因素在糖尿病人中有一定的升高。但糖尿病特異性的危險(xiǎn)因素應(yīng)該是除此以外的一些因素。

第10頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

上世紀(jì)，幾項(xiàng)前瞻性研究顯示高血糖本身就很明顯的預(yù)示著冠心病。在新診斷的2型糖尿病病人中，糖化血紅蛋白高達(dá)三倍者，十年后心血管發(fā)病增長(zhǎng)了三倍。最近發(fā)現(xiàn)，心梗和冠狀動(dòng)脈疾病的發(fā)生率與餐后高血糖水平相關(guān)。目前認(rèn)為，餐后高血糖致病的主要途徑是誘導(dǎo)產(chǎn)生AGEs。

第11頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三AGEs的形成AGEs形成于梅拉德氏反應(yīng)(Maillard

reaction)。Maillard

reaction是為了記念法國(guó)化學(xué)家Louis

Camille

Maillard在1912年發(fā)現(xiàn)氨基酸與糖共加熱變褐色的反應(yīng)而命名。該反應(yīng)為糖分子或乙醛中的酮基與蛋白質(zhì)中的氨基之間的非酶促反應(yīng)。第12頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三AGEs形成過程第13頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

2.AGEs參與糖尿病血管損傷的證據(jù)

2型糖尿病腎病腎動(dòng)脈切片，免疫組化顯示腎動(dòng)脈壁中有AGEs沉積（棕色）第14頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三EricJ.Topol,etal.

ReceptorforAGE(RAGE)MediatesNeointimalFormationinResponsetoArterialInjury.Circulation.

2003;107(17):2238-2243

A片正常鼠頸動(dòng)脈切片；內(nèi)膜及中層無明顯AGEs沉積（免疫組化）B片為糖尿病鼠頸動(dòng)脈切片；內(nèi)膜及中層有明顯AGEs沉積（褐色）

AB第15頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三A片:非糖尿病腎切片；腎小球血管中無AGEs沉積（免疫組化）B片:糖尿病患者腎切片；腎小球血管中有明顯AGEs沉積（棕色）

AB第16頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

糖尿病腎組織切片,腎小球血管及腎小球內(nèi)新月體有明顯AGEs沉積（免疫組化，深棕色為陽性信號(hào)）第17頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三3.AGEs致大血管損傷的基本機(jī)制1)大分子交聯(lián)物AGEs在動(dòng)脈壁內(nèi)的沉積,降低脈管的彈性2)AGEs滅活內(nèi)皮源性NO血管擴(kuò)張缺陷

BucalaR,TraceyKJ,CeramiA.Advancedglycosylationproductsquenchnitricoxideandmediatedefectiveendothelium-dependentvasodilatationinexperimentaldiabetes.JClinInvest1991;87:432-8.

第18頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

3)AGEs修飾LDLLDL清除

正常ApoB、E可與LDL受體和LDL受體相關(guān)蛋白結(jié)合，糖化ApoB、E不能結(jié)合LDL受體

BucalaR,MitchellR,ArnoldK,etal.IdentificationofthemajorsiteofapolipoproteinBmodificationbyadvancedglycosylationendproductsblockinguptakebythelowdensitylipoproteinreceptor.JBiolChem1995;270:10828-32.

第19頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

4)AGEs作用于RAGE

NF-kB激活

表達(dá)ICAM-1MCP-1PAI-1組織因子VEGF

VCAM-1

Jean-LucWautier,AnnMarieSchmidt.ProteinGlycationAFirmLinktoEndothelialCellDysfunction.

CirculationResearch.2004;95（3）:233VlassaraH,FuhH,DonnellyT,etal.Advancedglycationendproductspromoteadhesionmolecule(VCAM-1,ICAM-1)expressionandatheromaformationinnormalrabbits.MolMed1995;1:447-56.

第20頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

5)AGEs與RAGE交互作用血管緊張素II誘導(dǎo)的平滑肌細(xì)胞增殖

ShawSS,SchmidtAM,BanesAK,etal.S100B-RAGE-mediatedaugmentationofangiotensinII-inducedactivationofJAK2invascularsmoothmusclecellsisdependentonPLD2.Diabetes2003;52:2381-8.

第21頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

4.AGEs致腎損傷的基本機(jī)制

1)

AGEs的直接作用2）刺激結(jié)締組織生長(zhǎng)因子和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子?1

表達(dá)，促進(jìn)結(jié)締組織增生，致腎纖維化

CaiLi*andLuCaidaggerddagger

AdvancedGlycationEnd-ProductsInduceConnectiveTissueGrowthFactor-MediatedRenalFibrosisPredominantlythroughTransformingGrowthFactor?-IndependentPathway.

AmericanJournalofPathology.2004;165（6）:2033-2043第22頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三Wister大鼠,分為尾靜脈注射PBS、RSA（100mg/kg）和AGE-RSA（100mg/kg）6周，腎小球中纖維結(jié)合素（FN）和4型膠原表達(dá)的變化。第23頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三腎小球中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子?1（TGF-?1）和結(jié)締組織生長(zhǎng)因子（CTGF）表達(dá)的變化。第24頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

3)刺激血管緊張素-II增加，加速腎間質(zhì)纖維化

JenniferL.Faulkner*,LisaM.Szcykalski*,FredyneSpringer,

etal.OriginofInterstitialFibroblastsinanAcceleratedModelofAngiotensinII-InducedRenalFibrosis.AmericanJournalofPathology.2005;167:1193-1205.

4）誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和VEGF表達(dá)

5）刺激腎小球系膜細(xì)胞中單核細(xì)胞化學(xué)趨化因子-1(MCP-1)表達(dá)，促進(jìn)MCP-1在間質(zhì)細(xì)胞中分泌，導(dǎo)致糖尿病腎病的啟動(dòng)

YamagishiS,etal.

Advancedglycationendproduct-inducedapoptosisandoverexpressionofvascularendothelialgrowthfactorandmonocytechemoattractantprotein-1inhuman-culturedmesangialcells.JBiolChem2002;277:20309-15.

第25頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三（二）活性氧簇（ROS）的作用

在促進(jìn)糖尿病血管病變及糖尿病腎病中，AGEs與ROS互為因果，加速糖尿病并發(fā)癥的進(jìn)展。

AGE-RAGE能誘導(dǎo)ROS生成，ROS又能介導(dǎo)AGEs的有害影響。1.ROS可上調(diào)RAGEmRNA的水平，正反饋地加強(qiáng)AGE的作用。2.ROS通過有絲分裂原活化蛋白激酶(MAPK)途徑的核因子-κ

B(NF-κ

B)的激活,增加微血管內(nèi)皮細(xì)胞中VEGF基因的轉(zhuǎn)錄,促血管平滑肌和結(jié)締組織增生，促進(jìn)動(dòng)脈硬化及腎單位的纖維化。第26頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三YvesGorin,KarenBlock,JamesHernandez,etal.

Nox4NAD(P)Hoxidasemediateshypertrophyandfibronectinexpressioninthediabetickidney.J.Biol.Chem.2005;10.1074/jbc.M502412200

輔酶II氧化酶產(chǎn)生活性氧介導(dǎo)糖尿病腎病的腎單位肥大和腎單位表達(dá)纖維結(jié)合素。AtsushiKonishi,ToruAizawa,AmyMohan,etal.HydrogenPeroxideActivatestheGas6-AxlPathwayinVascularSmoothMuscleCells.J.Biol.Chem.2004;Vol.279,Issue27,28766-28770

過氧化氫激活血管平滑肌細(xì)胞中VEGF基因的轉(zhuǎn)錄。3.ROS的其他多作用環(huán)節(jié)第27頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

AndreaM.Vincent,JamesW.Russell,PhillipLow，etal.OxidativeStressinthePathogenesisofDiabeticNeuropathy.EndocrineReviews2004；25(4):612-628

高糖血癥可致氧化應(yīng)激，活性氧簇?fù)p傷蛋白，降低其生物活性，損害能量代謝、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、運(yùn)輸功能等，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。Jean-LucWautier,AnnMarieSchmidt.ProteinGlycationAFirmLinktoEndothelialCellDysfunctionCirculationResearch.2004;95（3）:233.

在內(nèi)皮細(xì)胞，AGEs與RAGE結(jié)合誘導(dǎo)細(xì)胞粘附分子、組織因子、細(xì)胞因子如IL-6和單核細(xì)胞趨化蛋白-1等的表達(dá)。AGEs通過RAGE充分發(fā)揮其效應(yīng)是產(chǎn)生活性氧。

第28頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三AntonioCeriello;EnricoMotz.

IsOxidativeStressthePathogenicMechanismUnderlyingInsulinResistance,Diabetes,andCardiovascularDisease?

TheCommonSoilHypothesisRevisited.Arteriosclerosis,Thrombosis,andVascularBiology.2004;24(5):816

氧化應(yīng)激是導(dǎo)致胰島素抵抗、糖尿病和心血管疾病的主要發(fā)病機(jī)制？認(rèn)為胰島素抵抗、糖尿病伴有氧化應(yīng)激。而活性氧是胰島素抵抗伴有的內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙、最終導(dǎo)致明顯的糖尿病和心血管疾病的發(fā)病機(jī)制。認(rèn)為治療心血管疾病的藥物如鈣通道阻滯劑、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）抑制劑、血管緊張素1（AT-1）受體阻斷劑等的原因在于藥品均有細(xì)胞內(nèi)抗氧化活性，結(jié)果可減少糖尿病的發(fā)病。

第29頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三三、糖尿病血管并發(fā)癥的防治策略

(一)抗糖基化1.作用機(jī)理阻斷糖與蛋白等生物大分子功能物質(zhì)的聯(lián)結(jié)。如氨基胍、維生素B6等可試用于糖尿病并發(fā)癥的防治。第30頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三氨基胍的分子結(jié)構(gòu)式

HHNNHHCNNHH第31頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三蛋白質(zhì)糖基化過程

蛋白質(zhì)、核酸

NNN—HHHHCH—C—HOH—C—OHC=OH—CHO—C—HHO—C—HH—C—OHH—C—OHH—C—OHHO—C—HHO—C—HHO—C—HH—C—OHH—C—OHH—C—OHHO—C—HHHH—C—OHH

解鏈葡萄糖第32頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三氨基胍的抗糖基化、抗交聯(lián)作用第33頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三2.近年的相關(guān)研究

Yi-TsenLin*,Yung-ZuTseng*,andKuo-ChuChang*,1

AminoguanidinePreventsFructose-InducedArterialStiffeninginWistarRats:AorticImpedanceAnalysisExperimentalBiologyand

Medicine2004;229（10）:1038-1045

氨基胍防止果糖誘導(dǎo)的Wistar大鼠的動(dòng)脈硬化:主動(dòng)脈阻抗分析發(fā)現(xiàn)氨基胍可能通過抑制果糖源性晚期糖基化終產(chǎn)物的形成而防止果糖引起的Wistar大鼠的動(dòng)脈硬化改變。第34頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

JosephineM.Forbes1,LouisTeoLoonYee1,VickiThallas1,etal.

AdvancedGlycationEndProductInterventionsReduceDiabetes-AcceleratedAtherosclerosis.

Diabetes2004;53（7）:1813-1823,

抑制晚期糖基化終產(chǎn)物形成減少糖尿病促成的動(dòng)脈硬化.

應(yīng)用鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病apoE基因缺陷小鼠20只，給予AGEs交聯(lián)阻斷劑ALT-711，或AGEs形成抑制劑氨基胍(AG)20周，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用ALT-711組大鼠動(dòng)脈硬化斑塊的面積減少30%，用氨基胍組減少40%，且斑塊明顯變薄。糖尿病也伴隨主動(dòng)脈總膠原尤其是膠原I、III和

IV的積聚，并有纖維化細(xì)胞因子-轉(zhuǎn)換生長(zhǎng)因子?和結(jié)締組織生長(zhǎng)因子及細(xì)胞內(nèi)-平滑肌肌動(dòng)蛋白增加。在兩糖尿病治療組均可見這些因素減少的變化。第35頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

MarkusLassila,KweeK.Seah,TerriJ.Allen,etal.AcceleratedNephropathyinDiabeticApolipoproteinE-KnockoutMouse:RoleofAdvancedGlycationEndProducts.JAmSocNephrol2004;15（8）:2125-2138

晚期糖基化終產(chǎn)物的作用—ApoE基因敲除糖尿病小鼠加速腎病的發(fā)病

本研究采用ApoE基因敲除(apoE-KO)鏈脲佐菌素糖尿病小鼠模型。分為陽性對(duì)照組、AGEs抑制劑氨基胍(1g/kgperd)治療組或交聯(lián)阻斷劑ALT-711(20mg/kgperd)應(yīng)用20周。用非糖尿病apoE-KO小鼠作對(duì)照。發(fā)現(xiàn)兩治療組膠原及轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1的表達(dá)，α-平滑肌肌動(dòng)蛋白免疫染色、巨噬細(xì)胞的滲出和血漿及腎的AGEs表達(dá)均被削弱。糖尿病apoE-KO小鼠的腎損害加速，抑制腎內(nèi)AGEs的積聚則可減輕這些損害。

第36頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

Kuo-ChuChang1,*,Kwan-LihHsu2,Tsai-FwuChou3,etal.Aminoguanidinepreventsage-relateddeteriorationinleftventricular–arterialcouplinginFisher344rats

BritishJournalofPharmacology2004;142(7):1099-1104

氨基胍防止Fisher344大鼠左心室與動(dòng)脈銜接處隨年齡發(fā)生的退行性變發(fā)現(xiàn)氨基胍防止大鼠左室動(dòng)脈聯(lián)合與年齡相關(guān)的退化。第37頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

SubramaniamPennathur,YasuoIdo,JozsefI.Heller,.etalReactiveCarbonylsandPolyunsaturatedFattyAcidsProduceaHydroxylRadical-likeSpecies.J.Biol.Chem.,Vol.280,Issue24,22706-22714,June17,2005

本研究采用高糖所致的氧化應(yīng)激時(shí)羥自由基引起脂肪酸過氧化、蛋白質(zhì)損傷的靈長(zhǎng)類模型，發(fā)現(xiàn)氨基胍能明顯減少體內(nèi)的脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物和糖基化的蛋白產(chǎn)物。第38頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三(二)抗氧化某些抗氧化酶、還原活性的物質(zhì)或維生素及活血化淤、消炎類中藥。1999年,國(guó)內(nèi)研究披露,活血化淤藥川芎嗪可增加血管內(nèi)皮細(xì)胞構(gòu)建型一氧化氮合酶（cNOS）的合成，并有減少糖尿病并發(fā)癥的應(yīng)用報(bào)道。有關(guān)中藥方面的研究，目前尚未查到國(guó)外的相應(yīng)報(bào)道。第39頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

川芎嗪是從傘形科藁本屬植物川芎根莖中提取分離的生物堿單體。其化學(xué)結(jié)構(gòu)為四甲基吡嗪(tetramethelpyrazine)，現(xiàn)已可人工合成。其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：第40頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三

1.國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究

Lucy

B.

Esberg和

Jun

Ren.

TheOxygenRadicalGeneratorPyrogallolImpairsCardiomyocyteContractileFunctionViaaSuperoxideandp38MAPKinase-DependentPathway:ProtectionbyAnisodamineandTetramethylpyrazine.CardiovascularToxicology;2004,

Volume4,

Issue4,

pps.375-384

發(fā)現(xiàn)川芎嗪通過抗氧化具有保護(hù)心肌作用。

冉興無，等.

中國(guó)循證醫(yī)學(xué)雜志2004Vol.4No.6P.393-397

研究認(rèn)為，TMP對(duì)治療糖尿病周圍病變可能有一定療效,但由于尚缺乏高質(zhì)量的證據(jù)支持,TMP治療DPN的療效還需進(jìn)行更多高質(zhì)量的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)才能得出肯定性結(jié)論.第41頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三曾素耘，樊素璇，蔣小青.川芎嗪對(duì)妊娠高血壓綜合征患者臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子表達(dá)的抑制作用.中華婦產(chǎn)科雜志.

2000;Vol.35No.5P.282-284

研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用川芎嗪，可抑制ICAM-1、VCAM-1的升高，對(duì)妊高征的防治有一定作用。2.我們的發(fā)現(xiàn)川芎嗪與氨基胍聯(lián)合應(yīng)用結(jié)果：1)明顯增敏胰島素作用，降低血糖；降低糖化血清蛋白含量。2）抑制外周血白細(xì)胞iNOS-mRNA與ecNOS-mRNA表達(dá)。以抑制iNOS-mRNA表達(dá)作用強(qiáng)大。第42頁，講稿共51頁，2023年5月2日，星期三高果糖大鼠外周血白細(xì)胞ecNOS-mRNA表達(dá)的變化A:高糖飲水1個(gè)月大鼠外周血白細(xì)胞ecNOS-mRNA表達(dá)(×1000);