FASEB J:揭示运动增加外分泌 促进血管生成的机制 可对抗糖尿病对血管的损害

来源：100医疗网原创2022-04-29 10336009

根据美国疾病控制和预防中心的数据，大约十分之一的美国人患有糖尿病。来自二型糖尿病氏病(T2DM)患者的外来体是细胞间通讯的关键媒介，并表现出有害作用。

根据美国疾病控制和预防中心的数据，大约十分之一的美国人患有这种疾病。来自二型糖尿病氏病(T2DM)患者的外来体是细胞间通讯的关键媒介，并表现出有害作用。运动通过分泌外泌体进入血液循环，在一定程度上改善内皮功能。细胞外超氧化物歧化酶(SOD3)是一种主要的分泌型铜(Cu)抗氧化酶，其活性需要铜转运蛋白ATP7A。然而，在T2DM，SOD3在内皮细胞上循环血浆外来体的血管生成中的作用仍不清楚。

血管生成是形成新血管的能力，而糖尿病不仅损害现有的血管，还阻碍了这种在疾病和损伤面前生长新血管的先天能力。内皮细胞排列在我们血管的内壁上，这对新血管的生长至关重要。

在一项新的研究中，奥古斯塔大学佐治亚医学院的研究人员提供了第一个证据，证明即使是45分钟的中等强度运动也可以使更多的外来体——充满生物活性物质的亚微观囊泡——直接向血管内皮细胞输送更多的蛋白质ATP7A，从而启动血管生成。这意味着，运动对抗糖尿病损害血管的方式之一是，当现有的血管被这种疾病损害时，可以激活一个自然系统来生长新的血管。相关研究成果于2022年2月10日在线发表在FASEB Journal上，论文标题为《锻炼改善循环外来体的爱国功能二型糖尿病3360外来体SOD 3的作用》。

论文的共同作者特鲁富凯博士是奥古斯塔大学佐治亚医学院的血管生物学家和心脏病学家，他说，就像我们依赖的最复杂和最有效的交付服务一样，尤其是在疫情期间，外来体携带什么取决于它们来自哪里和它们将去哪里。

Fukai表示，虽然他和论文的合著者，奥古斯塔大学乔治亚医学院的血管生物学家Masuko Ushio-Fukai博士无法确定这些有用的外来体的来源，但很明显它们的输送目的地是血管内皮细胞。

在二型糖尿病和一小群50多岁健康人的小鼠模型中，在两周的自愿车轮跑步和人类有氧运动后，附着在血管内皮细胞上的外泌体中的ATP7A水平增加。这些作者指出，在这一点上，运动并没有显著影响小鼠的体重，但它增加了内皮功能的标记物和血管生成所需的因子，如血管内皮生长因子。

运动还会增加细胞外超氧化物歧化酶(SOD3)的量，这是一种强大的天然抗氧化剂，但外泌体携带更多的ATP7A，ATP7A被认为是细胞输送的必需矿物质铜，是充分利用SOD3的关键。

作为一种重要的天然抗氧化剂，SOD3由血管壁上的血管平滑肌细胞和骨骼肌细胞产生，有助于我们维持活性氧(ROS)的健康水平。ROS是我们使用氧气的天然副产品，它是一个重要的细胞信号，使许多功能得以实现。然而，在糖尿病中，高血糖导致高ROS水平，这阻碍了重要的正常功能。

图片来自糖尿病，2013，doi:10.2337/db12-1228。

这些作者发现糖尿病患者的ATP7A水平降低。现在，他们第一次有证据表明，在二型糖尿病久坐小鼠模型的血浆中循环的外来体，当放在有人类内皮细胞的培养皿中时，实际上会破坏血管生成，这在伤口愈合的动物模型中也是如此。

这些作者指出，合成的外来体已经作为药物递送机制进行了研究，并且有一天可能作为运动模拟物，以提高患者在糖尿病破坏他们生长新血管的先天能力时生长新血管的能力。事实上，他们已经产生了过表达SOD3的外来体，并发现这可以改善糖尿病小鼠模型中的血管生成和伤口愈合。

SOD3在血管内皮细胞中是天然沉默的，所以必须从其他细胞中获取，所以外来体的传递非常重要。Fukai说，SOD3必须结合到血管内皮细胞的一个天然位点，称为肝素结合结构域，铜转运蛋白ATP7A必须存在，才能使SOD3在那里具有活性。富凯指出，ATP7A和这个结合位点是重点。例如，当他们移除血管内皮细胞的这个结合位点(这可能发生在自然界中)时，这些益处就丧失了。

一旦它进入这个结合位点并具有活性，SOD3就会将ROS超氧化物转化为过氧化氢，这是另一种具有信号转导功能的ROS，有助于支持正常的血管内皮细胞功能。这些作者报道，在人血管内皮细胞中，SOD3的过度表达通过增加过氧化氢的产生来促进血管生成。

由于血管内皮细胞经常使用大量的铜，铜的相关性也贯穿于这一过程，而已知转运我们在坚果和全谷物中摄入的必需矿物质铜的ATP7A本身就依赖于铜。

运动，如跑步或在跑步机上行走，会促进肌肉收缩，进而促进外泌体释放到血液中。

当Fukai在埃默里大学心脏学系做博士后时，他是第一个表明运动增加SOD3活性的研究小组的成员。SOD3水平随着年龄和一些疾病如糖尿病和糖尿病而降低。

外来体被研究作为许多疾病如癌症和糖尿病的生物标志物，以及精确的治疗传递工具。例如，癌细胞产生的外分泌将被引导回癌细胞。(100yiyao.com)

参考资料：

1.Kareem Abdelsaid等人。FASEB杂志，2022，doi:10.1096/fj.202101323R。

2.运动如何对抗糖尿病损害的新证据

https://medical xpress.com/news/2022-04-证据-对抗糖尿病. html

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