糖尿病血管并发症包括糖尿病微血管并发症和糖尿病大血管并发症,是使糖尿病患者致死、致残的主要原因。糖尿病血管内皮功能损伤是糖尿病大血管及微血管病变的始动环节及病理生理基础,而糖尿病血管内皮功能损伤又是多种影响因素作用于不同发病环节、影响多种分子机制的结果。作为糖尿病的共同特征,高血糖是参与导致糖尿病血管内皮功能损伤的不同发病机制及发病环节的一个独立的致病因素。糖尿病患者在降血糖治疗的同时,预防和治疗血管并发症也同样重要。 本研究利用细胞的阻抗分析,能非标记、实时地反映细胞的生物学状态;将基于细胞的阻抗分析应用于内皮细胞屏障功能的研究,建立了高糖诱导的内皮细胞损伤模型和动态的内皮细胞功能损伤检测方法,对高血糖参与糖尿病血管内皮功能损伤的发病机制研究和抗糖尿病血管并发症药物筛选评价有重要的指导意义。 本研究基于细胞阻抗分析的RT-CES系统实时地监测了高糖(27.8 mM)诱导的内皮细胞屏障功能的损伤过程,检测到细胞从贴附、伸展、增殖到融合,以及损伤过程中高糖引起的电极阻抗的变化过程,提示内皮细胞在损伤过程中屏障功能变化的动态过程。同时结合内皮细胞单层通透性实验和细胞骨架染色进行了形态学的实验研究,以及高糖诱导单核.内皮细胞的黏附和ATP作用下一氧化氮释放和钙振荡的失调的研究。建立了一套基于细胞阻抗分析的高糖诱导内皮细胞损伤模型和动态的内皮细胞功能损伤检测方法。 应用本研究建立的基于细胞阻抗分析的内皮细胞损伤模型和动态检测方法,进行了内皮保护作用药物的筛选,发现中药提取物黄芪甲苷具有显著改善高糖诱导的内皮屏障功能损伤的作用,能明显抑制高糖引起的电极阻抗降低。利用通透性实验和细胞骨架染色也表明了黄芪甲苷的内皮保护作用,结果显示黄芪甲苷能显著的改善高糖引起的FITC-dextran通透性增加以及细胞骨架的重分布。提示基于细胞阻抗分析的内皮细胞损伤模型和动态检测方法,与传统的研究方法的结果一致。