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为解决 2 型糖尿病(T2DM)合并心肌梗死(MI)患者预后较差的问题,研究人员开展了慢性高血糖对冠状动脉微循环影响的研究。结果发现,IL-36 受体拮抗剂(IL-36Ra)和饮食逆转(DR)可减轻相关损伤。这为 T2DM 合并 MI 患者的治疗提供了新方向。
在心血管疾病的大舞台上,2 型糖尿病(T2DM)就像一个麻烦的 “配角”,与肥胖狼狈为奸,成为心血管疾病常见的合并症。特别是在心肌梗死(MI)患者中,T2DM 的存在使得情况雪上加霜,患者预后较差。这是因为糖尿病患者的冠状动脉微循环似乎对缺血 - 再灌注(IR)损伤格外 “敏感”,就像脆弱的玻璃,轻轻一碰就容易破碎。然而,一直以来,人们对高血糖究竟如何在体内扰乱冠状动脉微血管知之甚少,现有的临床成像工具也难以 “看清” 其中的奥秘。同时,白细胞介素 - 36(IL-36)在心血管疾病中的作用也还是个谜,它在慢性高血糖损伤心脏的微循环中扮演着怎样的角色呢?另外,通过改变饮食逆转糖尿病,能不能保护冠状动脉微血管免受损伤呢?这些问题就像一团团迷雾,笼罩着心血管领域的研究人员。
为了拨开这团迷雾,英国伯明翰大学等机构的研究人员展开了一项重要研究。他们的研究成果发表在《Basic Research in Cardiology》上,为我们带来了新的希望和方向。
研究人员采用了多种技术方法来深入探究这些问题。在实验动物模型方面,他们选用了雄性 C57BL/6 小鼠,将其分为正常饮食(ND)组、高脂肪饮食(HFD)组和饮食逆转(DR)组。通过给小鼠喂食不同的饮食,模拟人类 T2DM 的发展过程。在成像技术上,利用活体成像和激光散斑对比(LSCI)成像,对麻醉小鼠的跳动心脏进行实时观察,就像给心脏安装了 “高清摄像头”,可以清晰地看到冠状动脉微循环的各种变化。同时,运用免疫染色、流式细胞术等方法,检测相关蛋白和细胞因子的表达水平,从分子和细胞层面揭示其中的机制。
研究结果如下:
- HFD 对体重、血糖、血管和相关蛋白表达的影响:HFD 小鼠体重显著增加,血浆葡萄糖水平升高,出现高血糖症状。在血管方面,HFD 小鼠血管对组胺的反应增强,大分子渗漏增加,血管张力也发生改变,表现为血管收缩反应减弱、舒张反应增强。此外,HFD 小鼠心脏中 IL-36R、IL-36α 和 IL-36β 的表达显著增加。
- HFD 对血栓炎症、细胞坏死和心肌灌注的影响:HFD 小鼠在受到 IR 损伤后,中性粒细胞和血小板的黏附增加,形成大量聚集,同时中性粒细胞细胞外陷阱(NETs)和细胞坏死也显著增加。这些变化导致心肌灌注减少,通过 LSCI 成像可以看到,HFD 小鼠受伤后的心肌灌注明显低于 ND 小鼠。
- IL-36Ra 和 DR 的保护作用:IL-36Ra 治疗可以减轻 HFD 小鼠的多种损伤,降低中性粒细胞和 NETs 的数量,减少细胞坏死,改善心肌灌注,缩小梗死面积。DR 同样具有保护作用,使小鼠体重下降,血糖水平降低,减轻血管渗漏和血管张力异常,减少中性粒细胞黏附,提高心肌灌注,缩小梗死面积。
- 对炎症细胞因子的影响:HFD 会使多种炎症细胞因子的循环水平升高,IL-36Ra 治疗和 DR 都能降低这些炎症细胞因子的水平,其中 IL-4 和 IL-13 的水平在 IL-36Ra 治疗和 DR 后显著升高。
研究结论和讨论部分指出,本研究首次揭示了慢性高血糖对冠状动脉微循环的显著影响,即使在基础状态下,高血糖也会导致冠状动脉微血管出现多种异常。IL-36/IL-36R 信号通路在这种共病模型中发挥了新的作用,抑制 IL-36 具有血管保护作用,能够减少梗死面积。饮食逆转可以减轻高血糖相关的微循环扰动,可能是通过启动了由 IL-4 和 IL-13 介导的代偿性或适应性全身抗炎反应。这一研究为 T2DM 合并 MI 患者的治疗提供了新的思路,靶向 IL-36 和饮食干预可能成为改善患者预后的有效策略,为未来心血管疾病的治疗开辟了新的方向。