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随机对照试验
.2017年8月15日；595(16):5557-5571.
doi:10.1113/JP274623。

健康年轻男性受试者的内皮机械传导蛋白和血管功能因饮食中添加蔗糖而改变

拉塞·格里曼 1, 尼古拉·莱特 1, Mads Lindskrog女士 1, Martina H Lundberg Slingsby女士 1, 索布约恩·奥·克斯特伦 1 2, 莱克·西洛 三, 埃里克·A·里希特 三, 伊尔瓦·赫尔斯滕 1
附属公司
随机对照试验

健康年轻男性受试者的内皮机械传导蛋白和血管功能因饮食中添加蔗糖而改变

拉塞·格里曼等。 生理学杂志. .

摘要

要点：内皮细胞中的机械转导是调节血管张力和血管重塑的核心机制。由于氧化应激增加和晚期糖基化终产物（AGE）水平增加，血浆中高糖水平可能会影响机械转导和血管功能。在健康的年轻受试者中，每天补充3×75克蔗糖2周，可减少小腿被动运动和12 W膝伸肌运动的血流量。这种血管损伤与血小板内皮细胞粘附分子（PECAM）-1、内皮一氧化氮合酶、NADPH氧化酶和Rho家族GTPase Rac1蛋白表达上调平行，血管内皮生长因子受体2的基础磷酸化状态增加，PECAM-1的磷酸化状态降低。AGE水平无明显变化。本研究的结果表明，每天摄入大量蔗糖会显著影响机械传导蛋白，并对血管功能产生不利影响。

摘要：内皮机械传导对血管功能很重要，但尚未在人类中研究血管机械感受蛋白的改变和激活。在内皮细胞培养中，单糖有效地损害机械感受器蛋白。为了研究人类的机械传感器和血管功能，12名年轻的健康男性受试者每天补充3×75g蔗糖-1在随机交叉设计中持续14天。干预前后，用超声多普勒检测小腿被动运动和主动伸膝运动的充血反应。在急性被动腿部运动前后对大腿肌肉进行肌肉活检，以评估蛋白质数量以及机械感觉蛋白质和NADPH氧化酶的磷酸化状态。蔗糖干预导致被动运动的血流反应降低（17±2%），主动运动的血流响应降低（9±1%），表明血管功能受损。被动和主动运动引起的血流反应减少与血小板内皮细胞粘附分子（PECAM-1）、内皮一氧化氮合酶、NADPH氧化酶和肌肉组织中Rho家族GTPase Rac1蛋白表达的显著上调平行，血管内皮生长因子受体2的基础磷酸化状态增加，PECAM-1的磷酸化状态降低。被动腿部运动对磷酸化状态没有明显影响。这些发现表明，经常摄入高水平的蔗糖会损害血管机械传导，增加氧化应激潜能，并表明饮食中过量摄入糖可能会导致血管疾病的发展。

关键词：机械传感器；被动腿部运动；血管功能。

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数字

图1
图1。休息和被动腿部运动期间的股动脉血流
在控制条件下（开放圆圈）和高蔗糖摄入2周后（灰色三角形），20分钟被动腿部运动的血流反应。数据以平均值±SD表示(n个 = 12).**与对照条件相比，蔗糖干预的总体显著效果。
图2
图2。主动单腿伸膝运动中的股动脉血流
在控制条件下（开放栏）和高蔗糖摄入2周后（灰色栏），12、24和36 W运动的血流反应。数据以平均值±SD表示(n个 = 12).*与控制条件相比有显著不同。
图3
图3。蔗糖干预14天前后机械感受器复合体的蛋白表达和磷酸化/总蛋白比率
A类VEGF‐R2、PECAM‐1和VE‐钙粘蛋白的蛋白表达。B类磷酸化VEGF‐R2（tyr1175)，PECAM‐1（轮胎713)和VE‐钙粘蛋白（tyr731)休息时和被动腿部运动20分钟后，股外侧肌肌匀浆中总蛋白的比率。C类VE-CAD、VEGF-R2和PECAM-1在分离的原代骨骼肌细胞（SkMu细胞）和骨骼肌组织匀浆（SkMo组织）中的表达。D类，在对照情况下从休息（1）和被动腿部运动后（2）以及蔗糖干预后从休息（3）和被动腿部运动后（4）的一个受试者中以重复的形式显示代表性印迹。数据以平均值±SD表示(n个 = 12).*在被动腿部运动状态下，与蔗糖干预前相比，差异显著。**蔗糖干预的总体效果显著。
图3
图3。蔗糖干预14天前后机械感受器复合体的蛋白表达和磷酸化/总蛋白比率
A类VEGF‐R2、PECAM‐1和VE‐钙粘蛋白的蛋白表达。B类磷酸化VEGF‐R2（tyr1175)，PECAM‐1（轮胎713)和VE‐钙粘蛋白（tyr731)休息时和被动腿部运动20分钟后，股外侧肌肌匀浆中总蛋白的比率。C类VE-CAD、VEGF-R2和PECAM-1在分离的原代骨骼肌细胞（SkMu细胞）和骨骼肌组织匀浆（SkMo组织）中的表达。D类一名受试者在控制状态下休息（1）和被动腿部运动（2）后，以及蔗糖干预后休息（3）和被动腿运动（4）后，出现了代表性斑点。数据以平均值±标准差表示(n个 = 12).*在被动腿部运动状态下，与蔗糖干预前相比，差异显著。**蔗糖干预的总体效果显著。
图4
图4。eNOS、NOX、Rac1和S公司蔗糖干预14天前后的亚硝胞苷
A类eNOS的蛋白表达，磷酸化eNOS（ser1177)和磷酸化到总eNOS比率。B类、NOX亚单位p‐67、Rac1和S公司‐休息时和被动腿部运动20分钟后，股外侧肌肌匀浆中的亚硝基半胱氨酸。C类一名受试者在控制状态下休息（1）和被动腿部运动（2）后，以及蔗糖干预后休息（3）和被动腿运动（4）后，出现了代表性斑点。数据以平均值±SD表示(n个 = 12).*在相同条件下，与蔗糖干预前相比，差异显著。**与蔗糖干预前相比，总体上存在显著差异。
图5
图5。蔗糖干预14天前后骨骼肌eNOS、PECAM-1和VEGR-R2 mRNA水平
休息时和被动腿部运动20分钟后，股外侧肌肌匀浆中eNOS、PECAM-1和VEGF-R2的mRNA水平。数据以平均值±标准差表示(n个 = 12).*在相同条件下，与蔗糖干预前相比，差异显著。被动腿部运动没有显著影响。
图6
图6。蔗糖干预14天前后血浆AGE和sRAGE浓度
休息时采集的AGE和sRAGE血浆浓度。数据表示为平均值±SD(n个 = 12). 蔗糖干预对AGE和sRAGE水平无显著影响。
图7
图7。蔗糖干预14天前后骨骼肌间质亚硝酸盐和硝酸盐
在20分钟被动腿部运动和主动单腿膝盖伸肌运动期间，休息时肌肉中一氧化氮、亚硝酸盐和硝酸盐（NOx）稳定代谢物的水平。数据以平均值±SD表示(n个=12）。*被动腿部运动期间，与蔗糖干预前相比，差异显著。**与蔗糖干预前相比，总体上存在显著差异。
图8
图8。骨骼肌间质6‐酮前列腺素F1蔗糖干预14天前后的α
PGI稳定代谢产物的肌肉间质水平2，6-酮前列腺素F1α、 休息时，在20分钟的被动腿部运动和主动单腿伸肌运动中。数据以平均值±SD表示(n个 = 12). #与休息状态相比，总体上存在显著差异。蔗糖干预无显著效果。
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参考文献

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