糖尿病血管疾病并发症.ppt

单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,,一、概述,（一）Ⅱ型糖尿病与胰岛素抵抗 绝大多数糖尿病患者为Ⅱ型糖尿病,（,90,％以上）,,，,发生于中老年，涉及胰岛素介导的葡萄糖代谢障碍（胰岛素抵抗）或合并胰岛,β,细胞分泌胰岛素功能缺陷,二）糖尿病与代谢异常综合征,,,胰岛素抵抗通常先于Ⅱ型糖尿病出现，而且常伴有其他危险因素—血脂异常，高血压和促凝因子激活，即代谢异常综合征代谢异常综合征多伴有空腹血糖降低因此，目前糖尿病诊断的空腹血糖阈值已经从140,mg/dl,降到126,mg/dl胰岛素抵抗,加速动脉粥样硬化,临床糖尿病,高胰岛素血症,葡萄糖,,耐受降低,高甘油三脂血症,,与高密度脂蛋白,,胆固醇降低,原发性,,高血压,,高胰岛素血症 肾小管重吸收钠,,交感神经,,胰岛素抵抗 脂肪酸,β,氧化 乙酰,CoA,,,,胆固醇合成,,高血糖可诱导线粒体产生过多超氧阴离子,,,,,促进脂质过氧化，增加一氧化氮（,NO,）与超氧,,阴离子作用生成,OONO,，同时降低,NO,，使载脂,,蛋白糖化,(,如,ApoE),，,LDL,清除障碍。

四）糖尿病血管病变密切相关的并发症,,,,冠心病,(,患病危险性提高,2,～,4,倍,),,中风,(,危险性提高,4,～,10,倍,),,外周血管病,(,危险性提高,7,～,10,倍,),,肾病,,视网膜病,,神经疾病和心肌病,,（五）糖尿病并发动脉粥样硬化的概况,,,（糖尿病患者的死因有80%是动脉粥样硬化症）,,—75%由于冠状动脉粥样硬化症,,—25%由于脑血管或外周血管疾病,,糖尿病并发症的住院治疗患者中,75%,以上是因为动脉粥样硬化症,,目前，诊断患有Ⅱ型糖尿病的患者中超过50%患有冠心病,,（六）糖尿病并发肾病的概况,,,,,未治疗的2型糖尿病,病人，有明显蛋白尿者高达20～40％，其中20％的病人将在二十年内发展成晚期肾病糖尿病肾病以肾小球基底膜的增厚为特点,最终进展为肾小球硬化及肾功能丧失二、糖尿病血管病变发生的可能机制,,,血浆蛋白和动脉血管壁蛋白的糖基化和进一步,,糖基化形成的非酶晚期糖基化终产物(,Advanced glycation end products ，AGEs,),,糖基氧化和氧化作用产生活性氧簇（,Reactive oxygen species,，,ROS,）,,促凝血状态,,胰岛素抵抗和高胰岛素血症,,激素、生长因子和细胞因子促进的血管平滑肌,,细胞增生和泡沫细胞形成,,（一）晚期糖基化终产物(,AGEs,) 的作用,,,动脉粥样硬化的主要临床表现为冠心病。

约70%的2型糖尿病人死于冠心病,，,传统的危险因素包括高脂血症，高血压，吸烟，肥胖，缺乏锻炼和阳性家族史，这些危险因素在糖尿病人中有一定的升高但糖尿病特异性的危险因素应该是除此以外的一些因素上世纪，几项前瞻性研究显示高血糖本身就很明显的预示着冠心病,在新诊断的2型糖尿病病人中，糖化血红蛋白高达三倍者，十年后心血管发病增长了三倍最近发现，心梗和冠状动脉疾病的发生率与餐后高血糖水平相关,目前认为，餐后高血糖致病的主要途径是诱导产生,AGEs,AGEs,,的形成,,AGEs,形成于梅拉德氏反应(,Maillard,,reaction)Maillard,reaction,是为了记念法国化学家,Louis Camille,Maillard,在1912年发现氨基酸与糖共加热变褐色的反应而命名该反应为糖分子或乙醛中的酮基与蛋白质中的氨基之间的非酶促反应AGEs,形成过程,,,2.,AGEs,参与糖尿病血管损伤的证据,,,2型糖尿病肾病肾动脉切片，免疫组化显示肾动脉壁中有,AGEs,沉积（棕色）,,Eric J. Topol, et al.,,Receptor for AGE (RAGE) Mediates Neointimal Formation in Response to Arterial Injury.,Circulation.,,2003;,107(17): 2238 - 2243,,,A,片正常鼠颈动脉切片；内膜及中层无明显,AGEs,沉积（免疫组化）,,B,片为糖尿病鼠颈动脉切片；内膜及中层有明显,AGEs,沉积（褐色）,,,A B,,胰岛素抵抗患者，糖化血红蛋白与左室重量、,,主动脉硬化相关。

Dimitrios A Stakos, Dara P Schuster1, Elizabeth A Sparks2, et al.,,Association between glycosylated hemoglobin, left ventricular mass and aortic function in nondiabetic individuals with insulin resistance,,European Journal of Endocrinology, 2007,Vol 157, Issue 1, 63-68,,,A,片:非糖尿病肾切片；肾小球血管中无,AGEs,沉积（免疫组化）,,B,片: 糖尿病患者肾切片；肾小球血管中有明显,AGEs,沉积（棕色）,,,A B,,,糖尿病肾组织切片, 肾小球血管及肾小球内新月体有明显,AGEs,沉积（免疫组化，深棕色为阳性信号）,,3.,AGEs,致大血管损伤的基本机制,,1),大分子交联物,AGEs,在动脉壁内的沉积,降低脉管的弹性,,2),AGEs,灭活内皮源性,NO,血管扩张缺陷,,,Bucala R, Tracey KJ, Cerami A.,Advanced glycosylation products quench nitric oxide and mediate defective endothelium-dependent vasodilatation in experimental diabetes.,J Clin Invest 1991; 87:432-8.,,,,,,3),AGEs,修饰,LDL LDL,清除,,,正常,ApoB,、,E,可与,LDL,受体和,LDL,受体相关蛋白结合，糖化,ApoB,、,E,不能结合,LDL,受体,,,,Bucala R, Mitchell R, Arnold K,,et al.,Identification of the major site of apolipoprotein B modification by advanced glycosylation end products blocking uptake by the low density lipoprotein receptor.,J Biol Chem 1995; 270: 10828-32.,,,,,4),AGEs,作用于,RAGE,,NF-,k,B,激活,,,表达,,ICAM-1 MCP-1 PAI-1,组织因子,VEGF,,,VCAM-1,,,Jean-Luc Wautier, Ann Marie Schmidt.,Protein Glycation A Firm Link to Endothelial Cell Dysfunction.,,Circulation Research.,2004;95,（,3,）,:233,,Vlassara H, Fuh H, Donnelly T,,et al.,Advanced glycation end products promote adhesion molecule (VCAM-1, ICAM-1) expression and atheroma formation in normal rabbits.,Mol Med 1995; 1: 447-56.,,,,5),AGEs,与,RAGE,交互作用 血管紧张素,II,诱导的平滑肌细胞增殖,,,,Shaw SS, Schmidt AM, Banes AK,,et al.,S100B-RAGE-mediated augmentation of angiotensin II-induced activation of JAK2 in vascular smooth muscle cells is dependent on PLD2.,Diabetes 2003; 52: 2381-8.,,,,4.,AGEs,致肾,损伤的基本机制,,,,1),,AGEs,的直接作用,,,2）刺激结缔组织生长因子和转化生长因子,ß1,,表达 ，促进结缔组织增生，致肾纤维化,,,,Cai Li,*,and Lu Cai,dagger ddagger,,Advanced Glycation End-Products Induce Connective Tissue Growth Factor-Mediated Renal Fibrosis Predominantly through Transforming Growth Factor ß-Independent Pathway.,,American Journal of Pathology.,2004; 165,（,6,）,:2033-2043,,,Wister,大鼠, 分为尾静脉注射,PBS、RSA,（100 mg/kg）,和,AGE-RSA,（100mg/kg ）,6,周，肾小球中纤维结合素（,FN）,和4型胶原表达的变化。

肾小球中,,转化生长因,,子,ß 1,,（TGF-ß1）,,和结缔组织,,生长因子,,（,CTGF）,,表达的变化3),刺激血管紧张素-,II,增加，加速肾间质纤维化,,,Jennifer L. Faulkner,*,, Lisa M. Szcykalski,*,, Fredyne Springer,,,et al.,Origin of Interstitial Fibroblasts in an Accelerated Model of Angiotensin II-Induced Renal Fibrosis.,American Journal of Pathology.,2005;167:1193-1205.,,,4）,诱导细胞凋亡,和,VEGF,表达,,,5）,刺激肾小球系膜细胞中单核细胞化学趋化因子-1,(,MCP-1),表达，,促进,MCP-1,在间质细胞中分泌，导致糖尿病肾病的启动,,,Yamagishi S,,et al.,,Advanced glycation end product-induced apoptosis and overexpression of vascular endothelial growth factor and monocyte chemoattractant protein-1 in human-cultured mesangial cells.,J Biol Chem 2002; 277: 20309-15.,,,（二）活性氧簇（,ROS）,的作用,,,在促进糖尿病血管病变及糖尿病肾病中，,AGEs,与,ROS,互为因果，加速糖尿病并发症的进展。

AGE-RAGE,诱导,ROS,生成，,ROS,介导,AGEs,的有害影响,1. ROS,上调,RAGE mRNA,的水平,，,正反馈加强,AGE,的作用2.,ROS,通过有丝分裂原活化蛋白激酶,(,MAPK),途径的核因子,-,κ,,B(NF-,κ,,B),激活,增加微血管内皮细胞中,VEGF,基因转录,促血管平滑肌和,结缔组织增生，促动脉硬化及肾单位纤维化Yves Gorin, Karen Block, James Hernandez, et al.,,,Nox4 NAD(P)H oxidase mediates hypertrophy and fibronectin expression in the diabetic kidney.,J. Biol. Chem. 2005; 10.1074/jbc.M502412200,,,辅酶,II,氧化酶产生活性氧介导,糖尿病肾病的肾单位肥大和肾单位表达纤维结合素,Atsushi Konishi, Toru Aizawa, Amy Mohan, et al.,Hydrogen Peroxide Activates the Gas6-Axl Pathway in Vascular Smooth Muscle Cells.,J. Biol. Chem. 2004; Vol. 279, Issue 27, 28766-28770,,,过氧化氢激活血管平滑肌细胞中,VEGF,基因转录。

3.,ROS,的其他多作用环节,,,Andrea M. Vincent, James W. Russell, Phillip Low， et al.,Oxidative Stress in the Pathogenesis of Diabetic Neuropathy.,Endocrine Reviews 2004；25 (4): 612-628,,,高糖血症致氧化应激，活性氧簇损伤蛋白，降低其生物活性，损害能量代谢、细胞信号转导、运输功能等，最终导致细胞死亡Jean-Luc Wautier, Ann Marie Schmidt.,Protein Glycation A Firm Link to Endothelial Cell Dysfunction,,Circulation Research.,2004; 95（3）:233.,,,,在内皮细胞，,AGEs,与,RAGE,结合诱导细胞粘附分子、组织因子、细胞因子如,IL-6,和单核细胞趋化蛋白,-1,等的表达AGEs,通过,RAGE,充分发挥其效应是产生活性氧Antonio Ceriello; Enrico Motz.,,Is Oxidative Stress the Pathogenic Mechanism Underlying Insulin Resistance, Diabetes, and Cardiovascular Disease?,,The Common Soil Hypothesis Revisited.,Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology.,2004;24(5):816,,,氧化应激是导致胰岛素抵抗、糖尿病和心血管疾病的主要发病机制？,,认为胰岛素抵抗、糖尿病伴有氧化应激。

而活性氧是胰岛素抵抗伴有的内皮细胞功能障碍、最终导致明显的糖尿病和心血管疾病的发病机制认为治疗心血管疾病的药物如钙通道阻滞剂、血管紧张素转换酶（,ACE,）,抑制剂、血管紧张素,1,（,AT-1,）,受体阻断剂等的原因在于药品均有细胞内抗氧化活性，以减少糖尿病的发病氧化应激启动心肌纤维化,,Manuela Aragno, Raffaella Mastrocola, Giuseppe Alloatti, et al.,Oxidative Stress Triggers Cardiac Fibrosis in the Heart of Diabetic Rats.,,Endocrinology 2008,Vol. 149, No. 1 380-388,,三、糖尿病血管并发症的防治策略,,,(一,),抗糖基化,,1. 作用机理,,阻断糖与蛋白等生物大分子功能物质的联结如氨基胍、维生素,B6,等可试用于糖尿病并发症的防治氨基胍的分子结构式,,,,,H H,,N N H,,H C N,,N H,,H,,,蛋白质糖基化过程,,,蛋白质、核酸,,,N N N—H,,H H H C H—C—H,,O H,—,C,—,OH C=O,,H—C HO—C—H HO—C—H,,H—C—OH H—C—OH H—C—OH,,HO—C—H HO—C—H HO—C—H,,H—C—OH H—C—OH H—C—OH,,HO—C—H H H,,H—C—OH,,H,,,解链葡萄糖,,氨基胍的抗糖基化、抗交联作用,,2. 近年的相关研究,,,Yi-Tsen Lin,*,, Yung-Zu Tseng,*,,and Kuo-Chu Chang,*,1,,Aminoguanidine Prevents Fructose-Induced Arterial Stiffening in Wistar Rats: Aortic Impedance Analysis,Experimental Biology and,,Medicine,2004; 229（10）:1038-1045,,,氨基胍防止果糖诱导的,Wistar,大鼠的动脉硬化:主动脉阻抗分析,,发现氨基胍可能通过抑制果糖源性晚期糖基化终产物的形成而防止果糖引起的,Wistar,大鼠的动脉硬化改变。

Josephine M. Forbes,1,, Louis Teo Loon Yee,1,, Vicki Thallas,1,, et al.,,,Advanced Glycation End Product Interventions Reduce Diabetes-Accelerated Atherosclerosis.,,Diabetes,2004; 53（7）:1813-1823,,,,抑制晚期糖基化终产物形成减少糖尿病促成的动脉硬化.,应用链脲佐菌素诱导的糖尿病,apoE,基因缺陷小鼠,20,只，给予,AGEs,交联阻断剂,ALT-711,，,或,AGEs,形成抑制剂氨基胍(,AG),20,周，结果发现用,ALT-711,组大鼠动脉硬化斑块的面积减少,30%,，用氨基胍组减少,40%,，且斑块明显变薄糖尿病也伴随主动脉总胶原尤其是胶原,I,、,III,和,,IV,的积聚，并有纤维化细胞因子,-,转换生长因子,ß,和结缔组织生长因子及细胞内,-,平滑肌肌动蛋白增加在两糖尿病治疗组均可见这些因素减少的变化Markus Lassila, Kwee K. Seah, Terri J. Allen, et al.,Accelerated Nephropathy in Diabetic Apolipoprotein E-Knockout Mouse: Role of Advanced Glycation End Products.,J Am Soc Nephrol 2004; 15（8）:2125-2138,,,晚期糖基化终产物的作用,—,Apo E,基因敲除糖尿病小鼠加速肾病的发病,,,本研究采用,Apo E,基因敲除,(,apo E-KO),链脲佐菌素糖尿病小鼠模型。

分为阳性对照组、,AGEs,抑制剂,氨基胍,(1,g/kg per d),治疗组或交联阻断剂,ALT-711,(20 mg/kg per d),应用,20,周用非糖尿病,apo E-KO,小鼠作对照发现两治疗组胶原及转化生长因子,β,1,的表达，,α,-,平滑肌肌动蛋白免疫染色、巨噬细胞的渗出和血浆及肾的,AGEs,表达均被削弱糖尿病,apo E-KO,小鼠的肾损害加速，抑制肾内,AGEs,的积聚则可减轻这些损害Kuo-Chu Chang,1,*,, Kwan-Lih Hsu,2,, Tsai-Fwu Chou,3,, et al.,Aminoguanidine prevents age-related deterioration in left ventricular–arterial coupling in Fisher 344 rats,,British Journal of Pharmacology,2004; 142(7):1099-1104,,,氨基胍防止,Fisher 344,大鼠左心室与动脉衔接处随年龄发生的退行性变,,发现氨基胍防止大鼠左室动脉联合与年龄相关的退化Subramaniam Pennathur , Yasuo Ido, Jozsef I. Heller,,.,et al,Reactive Carbonyls and Polyunsaturated Fatty Acids Produce a Hydroxyl Radical-like Species.,J. Biol. Chem,., Vol. 280, Issue 24, 22706-22714, June 17, 2005,,,,本研究采用高糖所致的氧化应激时羟自由基引起脂肪酸过氧化、蛋白质损伤的灵长类模型，发现氨基胍能明显减少体内的脂质过氧化产物和糖基化的蛋白产物。

二) 抗氧化,,某些抗氧化酶、还原活性的物质或维生素及活血化淤、消炎类中药1999年,国内研究披露,活血化淤药川芎嗪可增加血管内皮细胞构建型一氧化氮合酶（,cNOS）,的合成，并有减少糖尿病并发症的应用报道有关中药方面的研究，目前尚未查到国外的相应报道川芎嗪是从伞形科藁本属植物川芎根茎中提取分离的生物碱单体其化学结构为四甲基吡嗪(,tetramethel pyrazine)，,现已可人工合成其化学结构式如下：,,,,,,,1.,国内外的相关研究,,,Lucy  B.  Esberg,和,,Jun  Ren.,The Oxygen Radical Generator Pyrogallol Impairs Cardiomyocyte Contractile Function Via a Superoxide and p38 MAP Kinase-Dependent Pathway: Protection by Anisodamine and Tetramethylpyrazine.,Cardiovascular Toxicology; 2004, Volume 4, Issue 4, pps. 375-384,,,发现川芎嗪通过抗氧化具有保护心肌作用。

冉兴无，,等.,,中国循证医学杂志,2004 Vol.4 No.6 P.393-397,,,研究认为，,TMP,对治疗糖尿病周围病变可能有一定疗效,但由于尚缺乏高质量的证据支持,,TMP,治疗,DPN,的疗效还需进行更多高质量的随机对照试验才能得出肯定性结论.,,曾素耘，樊素璇，蒋小青.,川芎嗪对妊娠高血压综合征患者脐静脉内皮细胞粘附分子表达的抑制作用.,中华妇产科杂志.,,2000;,Vol.,35　No.5　P.282-284,,,,研究发现，应用川芎嗪，可抑制,ICAM-1、VCAM-1,的升高，对妊高征的防治有一定作用2.我们的发现,,川芎嗪,与氨基胍,联合应用,结果：,,1)明显增敏胰岛素作用，降低血糖；降低糖化血清蛋白含量2）抑制外周血白细胞,iNOS-mRNA,与,ecNOS-mRNA,表达以抑制,iNOS-mRNA,表达作用强大高果糖大鼠外周血白细胞,ecNOS-mRNA,表达的变化,A:,高糖饮水1个月大鼠外周血白细胞,ecNOS-mRNA,表达 (×1000);,,B:,高糖饮水2个月大鼠外周血白细胞,ecNOS-mRNA,表达 (×1000);,,C:,高糖饮水6个月用药3个月大鼠外周血白细胞,ecNOS-mRNA,表达 (×1000);,,,高糖大鼠外周血白细胞,iNOS-mRNA,的表达,1B:,,高糖饮水2月大鼠外周血白细胞,iNOS-mRNA,的表达 (×1000)；,,1C:,高糖饮水3月大鼠外周血白细胞,iNOS-mRNA,的表达 (×1000)；,,1D:,高糖饮水6月用药3个月大鼠外周血白细胞,iNOS-mRNA,的表达 (×1000),,,3) 糖尿病大鼠外周血白细胞,PI-3K P85α,亚单位,mRNA,表达降低，应用川芎嗪与氨基胍可改善胰岛素信号,PI-3K mRNA,表达。

A：,正常对照；,B：,糖尿病对照；,C：,用药1月；,D：,用药3月,,A B,,,C D,,,4) 糖尿病大鼠外周血白细胞,IGF-1mRNA,表达降低，应用川芎嗪与氨基胍可改善,IGF-1mRNA,表达A：,正常对照；,B：,糖尿病对照；,C：,用药1月；,D：,用药3月,,A B,,,C D,,,5) 糖尿病大鼠外周血白细胞,TGF-,β,mRNA,表达增加,，,川芎嗪与氨基胍使,TGF-,β,mRNA,表达降低A：,糖尿病对照；,B：,用药3月,,A B,,谢谢大家！,,。