本项目通过制备大鼠Ⅱ型糖尿病模型和体外细胞培养，采用组织学、免疫组织和细胞化学、电生理和分子生物学技术，研究糖尿病时主动脉组织学和血管平滑肌中电导Ca2+激活的钾离子通道（KCa3.1）的变化及其机制。动物实验发现：与年龄匹配的对照组大鼠相比，糖尿病大鼠体重下降，血糖、血脂、血胰岛素、糖化血红蛋白和平均血压明显升高，并出现多食、多饮、多尿等典型糖尿病体征；主动脉组织学呈现早期粥样硬化改变，表现为内皮受损不完整，表面有炎细胞粘附，内膜下平滑肌细胞排列紊乱，局部增生，弹力纤维中断、融合，胶原纤维增多等；主动脉中层平滑肌KCa3.1表达明显增加，提示平滑肌KCa3.1上调参与糖尿病大血管并发症发生。体外细胞培养发现：1 µM胰岛素或200 μg/mL糖基化牛血清白蛋白（AGE-BSA）孵育大鼠血管平滑肌细胞（VSMCs）24 h均可明显增加KCa3.1通道mRNA、蛋白和电流密度，刺激VSMCs迁移和增殖，胰岛素的作用可被ERK1/2信号通路抑制剂PD98059而非p38-MAPK信号通路抑制剂SB203580对抗，也可被KCa3.1通道阻断剂TRAM-34（100 nM）完全逆转；抗AGEs受体抗体（anti-RAGE）、ERK1/2 信号通路抑制剂 PD98059和U0126、p38-MAPK信号通路抑制剂SB203580和SB202190及PI3K信号通路抑制剂LY294002和Wortmannin均可对抗AGE-BSA引起的KCa3.1表达上调，anti-RAGE、KCa3.1通道阻断剂TRAM-34（100 nM）或siRNA（100 nM）可完全逆转AGE-BSA诱导的VSMCs迁移与增殖。以上结果表明胰岛素通过刺激ERK1/2信号通路，而AGEs通过ERK1/2、p38-MAPK和PI3K/Akt信号通路增加KCa3.1通道表达，从而促进VSMCs迁移和增殖，二者在2型糖尿病血管病变的发生中至少发挥部分作用。在2型糖尿病小鼠（db/db），应用TRAM-34（120 mg/kg/d, ip）治疗4周，不仅可以改善主动脉内皮损伤、炎性细胞浸润、平滑肌迁移与增殖，且可降低血糖和胰岛素水平，提示KCa3.1也在调控胰岛素分泌和控制血糖中发挥重要作用，可能是治疗糖尿病的潜在靶点。本研究为2型糖尿病及其血管并发症的防治提供了重要线索。