目的:探究柚皮素对糖尿病血管重构的作用及作用机制,为糖尿病血管病变的治疗提供新的靶点和治疗依据。方法:1.体内实验明确柚皮素(Naringenin,Nar)抗糖尿病血管重构的药效作用:以C57BL/6小鼠为研究对象,腹腔注射STZ(40mg/kg,连续5天)构建T1D糖尿病小鼠模型。实验随机分为正常组、模型组、低剂量Nar组(DM+LN,DM+25 mg/kg)和高剂量Nar组(DM+HN,DM+75mg/kg),灌胃给药12周。HE染色观察血管的形态,Masson染色观察血管的纤维化情况,免疫荧光染色检测α-SMA和OPN的蛋白表达,免疫组织化学染色检测PCNA、MMP2和MMP9的蛋白表达。2.体外研究明确Nar对高糖诱导的原代大鼠血管平滑肌细Nirogacestat小鼠胞(Vascular smooth muscle cells,VSMCs)的增殖、迁移和表型转换的作用:体外培养的原代大鼠胸主动脉VSMCs,采用25 m M高糖(High glucose,HG)干预24 h作为模型组,再分别给予低中高剂量(50μM、100μM、150μM)Nar干预24 h作为药物组。CCK-8检测细胞活力,流式细胞术检测细胞增殖,划痕实验和Transwell实验明确柚皮素对VSMCs的迁移影响。免疫荧光染色检测PCNA、α-SMA和OPN的蛋白表达。Western blot检测PCNA、MMP2、MMP9、α-SMA和OPN的蛋白表达。3.生信分析结合体外实验验证Nar抑制高糖诱导的VSMCs增殖和迁移的机制研究:首先,网络药理学构建Nar和糖尿病血管病变(Diabetic angiopathies)靶点网络,筛Crizotinib纯度选分析蛋白互作网络(PPI)、GO富集分析及KEGG通路。其次,转录组学测序确定模型组(HG组)及给药组(HG+Nar组)差异基因,分析差异基因蛋白互作网络,GO富集分析及KEGG。对比网络药理学和转录组学结果,确定核心靶点和关键信号通路,同时应用分子对接评价Nar和核心靶点的对接分数。最后,通过Western blot方法明确柚皮素抗糖尿病血管病变的核心靶点及通路。结果:1.Nar抑制糖尿病小鼠的血管重构:HE染色和Masson染色结果显示,与正常组相比,DM组的小鼠的血管横截面中膜厚度显著增加(p<0.05),纤维化面积增多。与模型组相比,Nar组管腔中膜面积和纤维化面积显著减少(p<0.05)。免疫荧光染色结果显示,糖尿病小鼠血管的α-SMA的荧光强度减少,OPN的荧光强度增加,给予低高剂量的Nar灌胃之后能逆转这一现象。免疫组织化学染色结果显示,与DM组比较,DM+LN和DM+HN组能下调PCNA、MMP2、MMP9的蛋白表达。2.Nar抑制HG诱导的VSMCs的增殖、迁移和表型转换:CCK-8实验结果显示,HG干预VSMCs后,细胞活性显著增加(p<0.05),与HG组比较,不同浓度的Nar能降低VSMCs的活性(p<0.05)。流式细胞术结果显示,与HG组比较,不同浓度的Nar干预后,Ed U阳性细胞数量逐渐减少(p<0.05)。划痕实验和Transwell结果显示,与HG组比较,Nar组的VSMCs的迁移面积及迁移细胞数量逐渐减少(p<0.05)。免疫荧Brassinosteroid biosynthesis光染色结果显示,HG能诱导PCNA、OPN的荧光强度增加,α-SMA的荧光强度减少,不同浓度的Nar可逆转这一现象。Western blot结果显示,与HG组比较,Nar能显著降低PCNA、OPN的蛋白表达,增强α-SMA的蛋白表达(p<0.05)。3.Nar能抑制核心靶点VEGFA和Src的蛋白表达和PI3K/Akt/CREB5通路的表达。网络药理学分析显示,Naringenin和Diabetic angiopathies有102个共有靶点;PPI结果显示,VEGFA、PTGS2和Src位于前三位;共有靶点富集的KEGG通路有100条,主要涉及与增殖、迁移相关的通路有Ras信号通路,Rap1信号通路,PI3K/Akt通路等。转录组学分析结果显示,HG组与HG+Nar组的VSMCs有711个差异基因,其中,上调的基因有303个,下调的基因有408个;分析下调的差异基因富集的KEGG通路有15条,主要涉及与增殖、迁移相关的信号通路有PI3K/Akt通路,c GMP/PKG通路,细胞外基质(CEM)受体反应等。结合以上分析结果,认为VEGFA、Src,PI3K/Akt CREB5通路可能为柚皮素改善糖尿病血管重构的核心靶点和关键通路。分子对接结果显示,VEGFA和Src与Nar亲和力较好。Western blot结果显示,与Control组比较,HG组的VEGFA、p-Src、KDR、p-PI3K、p-Akt及CREB5蛋白表达显著增加(p<0.05),与DM组比较,Nar显著下调VEGFA、p-Src、KDR、p-PI3K、p-Akt及CREB5蛋白表达(p<0.05)。结论:Nar可能通过下调VEGFA、KDR靶点,抑制PI3K/Akt/CREB5信号通路发挥抗糖尿病血管病变作用。