缺血缺氧环境下葡萄糖转运蛋白1对人脐静脉内皮细胞功能的调控作用

Abstract

目的本研究旨在探讨葡萄糖转运蛋白1（GLUT1）在缺血缺氧环境下对人类脐静脉内皮细胞（HUVECs）增殖、迁移、粘附和血管形成的影响及其调控作用。方法通过体外实验，将HUVECs置于模拟缺血缺氧的环境中（1%O2，5%CO2，94%N2），对比分析了常氧与缺血缺氧条件下HUVECs的生物学特性，通过检测细胞活性、细胞增殖能力以及利用Western blot技术比较缺血缺氧条件下GLUT1、HIF-1α、VEGFA蛋白的表达变化。进一步采用质粒转染技术过表达GLUT1，并通过划痕实验、细胞粘附实验和管状结构形成实验来评估HUVECs的增殖、迁移、粘附和血管形成能力，透射电镜观察线粒体形态变化，Seahorse代谢分析仪检测氧消耗率（OCR）以评估线粒体功能。结果与常氧条件相比，缺血缺氧环境显著抑制了HUVECs的增殖、细胞活性、迁移和粘附能力，并损害了其血管形成能力。同时，GLUT1，HIF-1α及VEGFA蛋白的表达均显著降低。而在上调GLUT1表达的情况下，HUVECs的迁移、粘附和血管形成能力得到明显改善，同时HIF-1α和VEGFA的蛋白表达量也增加。透射电镜显示，缺血缺氧导致线粒体肿胀和基质损伤，而GLUT1过表达显著缓解线粒体形态异常。OCR结果表明，GLUT1过表达可增强缺血缺氧环境下内皮细胞氧化磷酸化从而改善能量代谢。这些结果提示GLUT1可能通过调节葡萄糖代谢和能量供应，影响HUVECs的功能和血管生成能力。结论本研究揭示了GLUT1在缺血缺氧环境下对HUVECs功能的重要调控作用，这种调控可能通过调节细胞能量代谢和信号传导途径，进而影响细胞增殖、迁移、粘附和血管形成。这些发现为理解GLUT1在心血管疾病中的作用提供了新的视角，并可能为开发新的治疗策略提供潜在的靶点。

Keywords

• 葡萄糖转运蛋白1
• 缺血缺氧环境
• 血管形成
• 内皮细胞
• 能量供应