饮食在糖尿病并发症中的作用的基础研究

1型和二型糖尿病影响血管内膜的健康。由于长期血管损伤的恶化，糖尿病患者常出现眼、心脏等器官的并发症。血管系统炎症的最早迹象之一是粘附在内膜上的免疫细胞的增加。

视网膜-糖尿病视网膜病变，一种由于炎症和微血管损伤而出现在眼睛后部的光敏组织，可以随之发生。糖尿病视网膜病变是导致严重视力丧失和失明的主要原因。糖尿病研究中一个迫切的问题是血糖、胆固醇和脂肪水平的升高可能导致与饮食有关的血管损伤。Brigham and Women's Hospital的调查人员进行的一项新研究开始确定西方饮食中的哪些成分——富含糖、胆固醇和脂肪——可能会加剧糖尿病的并发症。研究小组在1型糖尿病的实验啮齿动物模型中研究了不同膳食脂肪对视网膜炎症和损伤的最早期分子迹象的影响。研究结果发表在FASEB杂志上。

“关于营养对疾病发展或进展的影响的可靠信息很少，但临床前模型的基础工作可以帮助奠定临床意义的基础，”通讯作者Ali Hafezi-Moghadam，MD，分子生物标记主任说。哈佛医学院布莱根纳米成像实验室放射学副教授。“我们想知道谁有患糖尿病视网膜病变的风险，以及可以采取哪些饮食措施来减缓疾病的进展，但要采取这些措施，我们必须首先了解饮食中各种成分的影响和相互作用。”

为此，研究小组使用了已建立的1型糖尿病大鼠模型，称为链脲佐菌素(STZ)-糖尿病大鼠。该模型的特点是不能产生胰岛素，血糖和脂肪水平增加。研究小组制作了高脂肪饮食，其中含有不同的脂肪酸成分，适量的碳水化合物，不含糖，以梳理特定饮食成分对糖尿病血管损伤的影响。研究小组用这些食物喂养STZ糖尿病大鼠，然后检查视网膜血管中免疫细胞的积累和其他相关读数。

为了检查老鼠的视网膜，该团队之前开发了一种基于纳米探针的独特分子成像技术。注射到老鼠血流中的纳米探针瞄准免疫细胞在视网膜中结合的特定分子。研究小组在活体动物中使用激光扫描共聚焦显微镜，从大鼠视网膜中产生图像，并观察纳米探针的积累。Hafezi-Moghadam将视网膜中明亮的荧光纳米探针的图像比作夜晚的“星空”，其中“星星的数量告诉了我们很多关于视网膜的情况。”

研究人员发现，在这种动物模型中，高水平的饱和脂肪或不饱和脂肪不会增加视网膜损伤，但高水平的饮食胆固醇和西方饮食中丰富的特定饱和脂肪酸的结合加剧了这种损伤。

血糖升高(高血糖症)是1型和二型糖尿病的常见症状，但这些疾病有不同的机制。由于临床上经常观察到患者在长期暴露于高血糖后出现糖尿病并发症，因此在动物模型中对并发症发生机制的研究传统上很少关注高血糖在动物中的模式。该实验室引进并正在开发一个名为Nile mouse的逼真的二型糖尿病模型。在未来，该小组将使用这一模型，并探索其他饮食成分对二型糖尿病血管损伤的影响。

“这项工作为进一步研究血脂含量、膳食脂肪和糖尿病并发症发展之间的关系奠定了基础，”主要作者、分子生物标志物纳米成像高级研究科学家阿利亚巴拉卡特博士说。布里格姆实验室。“饮食中的碳水化合物和膳食脂肪具有相关和重叠的代谢效应。未来的实验对于治疗1型糖尿病以及治疗和未治疗二型糖尿病的一系列激素变化是必要的。接下来的工作还会涉及到我们研究结果背后的相互作用机制。膳食糖、胆固醇和饱和脂肪酸。”

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