糖尿病心血管并发症的心肌和血管中均发现有蛋白质硝化现象的存在,然而蛋白质硝化对糖尿病心血管并发症的病理过程的影响尚不清楚。本课题拟从糖尿病动物模型,体外细胞培养及体外化学反应三方面开展研究。采用二维电泳和蛋白印迹(Western Blotting)技术测定蛋白质氧化及硝化;色质联用技术测定硝化蛋白质中硝基酪氨酸位置;计算机模拟硝化蛋白质结构并推测其功能变化,同时结合其它生化检测手段,研究糖尿病发生发展中,心肌细胞、内皮细胞和平滑肌细胞的蛋白质硝化现象,及其对相应的细胞和组织功能的影响和作用机制。通过本课题的研究,找出蛋白质硝化与糖尿病心血管并发症的关系。研究结果对寻找诊断及防治糖尿病心血管并发症的方法,提供重要的理论依据。
通过多次低剂量四氧嘧啶腹腔注射,获得亚I型糖尿病病症,提取不同时间糖尿病大鼠血管和心脏,采用蛋白印迹法测定其硝化和氧化水平,发现糖尿病大鼠心肌和血管蛋白硝化和氧化水平均显著高于同龄对照,并随病程增加而增强。被氧化的蛋白和被硝化的蛋白不是同种蛋白。血管和心肌中被硝化的蛋白是同种蛋白。高糖培养平滑肌细胞,可见细胞发生明星增殖,蛋白硝化程度高于正常培养的细胞,高糖可导致内皮细胞凋亡,但未见明显蛋白质硝化。体外采用血清白蛋白和卵磷脂共存体系模拟体内脂类、蛋白共存条件下,研究含铁卟啉和血红蛋白催化蛋白发生硝化的规律。发现蛋白质硝化有明显的pH依赖关系,蛋白质硝化和蛋白质氧化随pH变化的趋势相反。脂质的存在明显抑制蛋白质硝化和氧化,但对于血红蛋白催化的蛋白质硝化和氧化的抑制能力远小于对铁卟啉的抑制。此外,体外研究还发现有氧化剂存在下,心肌中的含卟啉蛋白就可以导致低浓度的亚硝酸盐硝化蛋白质。蛋白质硝化可促使细胞氧化损伤加剧。上述研究结果,证实了蛋白质硝化对糖尿病心血管并发症具有促进作用。