目的：糖尿病（diabetes mellitus，DM）是一种临床最常见的慢性疾病之一。随着经济发展及人们生活水平提高，糖尿病的发病率也逐年升高。糖尿病引起的心、脑、肾及眼底血管等并发症更是严重影响人们的生活质量，其致残率及死亡率仅次于肿瘤及心血管疾病。2型糖尿病主要侵犯全身大血管，如主动脉、颈动脉以及下肢动脉，其主要的病理改变为动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS），包括内皮细胞的损伤、血管基质的分解并有动脉中膜的逐渐退变，继发性病变可有斑块内的出血和纤维帽的破裂，以及局部血栓的形成（称为粥样硬化‐血栓形成, atherosclerosis-thrombosis）。在正常情况下，内皮细胞完好，血管基质合成与分解处于动态平衡，从而维持正常的血管功能及通透性。但在病理状态下，内皮细胞受损，血管基质代谢平衡被打破，导致内膜被破坏，从而使血管中的有形成分渗入到血管中膜，经过一系列复杂的病理变化最终形成粥样斑块。高血糖导致AS的机制有很多，其中主要包括：糖基化终产物（AGEs）形成、促进胰岛素抵抗（IR）及多元醇代谢异常。它们最终直接或者间接地刺激多种细胞因子及成分如NO、TNF-α、VEGF、ET-1产生，进而引起上述的病理变化。金属基质蛋白酶（MMPs）是参与基质代谢的最主要酶类之一，MMPs是一个大的家族酶系，其中包括的金属基质蛋白酶-2（matrixmetalloproteinase，MMP-2）、金属基质蛋白酶-9（matrix metalloproteinase，MMP-9），它们均属于明胶酶，又称IV型胶原酶，主要分解IV型胶原、V型胶原及明胶成分，而血管基质的主要成分即为IV型胶原，故明胶酶在血管基质的降解中起着举足轻重的作用。寻找抗动脉粥样硬化的药物，对糖尿病患者生活质量的提高有重大意义。糖尿病的并发症治疗效果欠佳，目前开发研制的西药对于糖尿病并发症的自然进程有一定的延缓作用，但在治疗上有一定的局限性，并且存在很多不良反应，而中药有多层次、多靶点综合调节及治疗作用。故研发中药治疗糖尿病的并发症引起了越来越多学者的关注。据研究显示，黄酮类化合物具有抗动脉粥样硬化、降糖、降压、抗氧化应激、抑制醛糖还原酶、抑制非酶糖基化等药理作用。槲皮素（quercetin，Qu）属于黄酮类中抗氧化还原反应最强的物质之一。有资料显示,Qu可以有效地发挥抗动脉粥样硬化的作用，但机理尚未十分明确。本实验应用不同浓度的Qu分别作用于高糖环境下的脐静脉内皮细胞（Human Umbilical Vein Endothelial Cells，HUVECs），观察HUVECs的形态及数量，并检测MMP-2及MMP-9的表达水平变化，从而研究槲皮素对高糖环境下脐静脉内皮细胞发挥保护作用的机制，为探索治疗糖尿病并发症的新途径奠定基础。方法：体外培养HUVECs细胞，随机分组如下：正常对照组（葡萄糖浓度：5.5mmol/L）；高糖组（葡萄糖浓度：30mmol/L）；高渗组（5.5mmol/L葡萄糖+24.5mmol/L甘露醇）；NG+Qu（12.5μmol/L、25μmol/L、50μmol/L、100μmol/L）组；高糖+Qu（12.5μmol/L、25μmol/L、50μmol/L、100μmol/L）组。取对数生长期细胞用于实验，各组细胞在上述不同条件培养液中培养12、24、48小时，观察各个时间段的HUVECs细胞数量及形态，用MTT法检测不同浓度的Qu对细胞活性的影响。筛选适当浓度的Qu分别在高糖环境下作用于HUVECs48小时，应用Western blot方法检测细胞内MMP-2、MMP-9的表达量的变化，酶联免疫法（ELISA）检测上清液中MMP-2及MMP-9表达量的变化。结果：1.用MTT法检测HUVECs的活性，结果显示：各组组间进行比较，在高糖诱导下，HUVECs活性明显受抑制，且抑制作用随时间增加而增强（P＜0.05）。高渗组较正常组无统计学差异（P＞0.05），由此基本上可以除外高糖的高渗状态影响细胞的活性。NG+Qu（12.5μmol/L、25μmol/L、50μmol/L、100μmol/L）组的细胞活性较正常组无统计学差异（P＞0.05），基本上可以除外药物本身对细胞的毒性作用。HG+Qu（12.5μmol/L）组在24小时内细胞活性与高糖组无统计学差异（P＞0.05），但随着时间延长其细胞活性较高糖组增高，有统计学差异（P＜0.05）。HG+Qu（25μmol/L、50μmol/L、100μmol/L）组细胞活性较高糖组均增高，但仍低于正常组，且随着时间延长及浓度增加，细胞活性逐渐增强（P＜0.05）。高糖组组内进行比较，Qu（12.5μmol/L、25μmol/L、50μmol/L、100μmol/L）两两之间存在统计学差异，且随浓度升高细胞活性逐渐增强（P＜0.05）。2.用Western blot方法检测细胞内MMP-2及MMP-9的表达，结果显示：高糖培养下MMP-2及MMP-9的表达较正常组均增高（P＜0.05），Qu（25μmol/L、50μmol/L、100μmol/L）组MMP-2及MMP-9表达较高糖组均减少（P＜0.05），但仍高于正常组，且呈剂量依赖性。3.用ELISA方法检测上清液中MMP-2及MMP-9的表达，结果显示：与正常组相比较，高糖组上清液MMP-2及MMP-9表达均增高（P＜0.05），且MMP-2的增高较MMP-9更为显著。Qu（25μmol/L、50μmol/L、100μmol/L）组上清液MMP-2及MMP-9表达较正常组均减少，但表达量仍高于正常组（P＜0.05），且呈剂量依赖性。结论：1高糖环境可以抑制HUVECs的活性，影响血管内皮细胞；同时可以使MMP-2及MMP-9表达增多，影响血管基质代谢，从而破坏血管内膜的完整性，这可能与糖尿病引起的动脉粥样硬化发生发展有关。2一定浓度下的Qu可在一定程度上提高HUVECs的活性，抑制高糖环境下MMP-2及MMP-9的表达。提示Qu可能通过提高HUVECs活性保护内皮细胞，通过抑制MMP-2及MMP-9的表达以稳定高糖环境下血管基质的正常代谢，从而发挥保护血管的作用，进而抑制糖尿病大血管病变的发生与发展。本实验为Qu在临床上的应用提供了一定的实验理论依据。