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研究顯示,炎癥免疫在動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)的發(fā)生發(fā)展中起重要作用,炎癥因子貫穿動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展乃至斑塊破裂的全過程[1-2]。氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)是AS形成中的一個(gè)重要因子,血凝素樣氧化低密度脂蛋白受體(LOX-1)是主要存在于內(nèi)皮細(xì)胞上的ox-LDL特異受體。體內(nèi)LDL 在氧化應(yīng)激作用下形成ox-LDL,ox-LDL比低密度脂蛋白(LDL)有更強(qiáng)的毒性作用,與內(nèi)皮細(xì)胞表面受體LOX-1 特異性結(jié)合后,引起內(nèi)皮功能失調(diào)和損傷,進(jìn)一步刺激平滑肌細(xì)胞增殖。LOX-1的激活與內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的凋亡有關(guān),此過程是促進(jìn)斑塊不穩(wěn)定和發(fā)生為急性冠脈綜合征的重要機(jī)制[3]。LOX-1 還是一種炎性因子,能刺激血小板等釋放黏附分子、趨化因子等,使平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等大量吞噬ox-LDL而形成泡沫細(xì)胞沉積在血管內(nèi)壁,同時(shí)觸發(fā)一系列細(xì)胞內(nèi)信號通路,參與高血壓、血栓和AS 等的形成。Li等[4]觀察冠狀動脈內(nèi)皮細(xì)胞(HCAECs)發(fā)現(xiàn),在HCAECs上有LOX-1持續(xù)表達(dá);將HCAECs和血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)一起孵育,LOX-1 mRNA和蛋白表達(dá)顯著增加。同時(shí),AngⅡ促使HCAECs加速攝取I125標(biāo)記的ox-LDL,導(dǎo)致ox-LDL介導(dǎo)的細(xì)胞損害。替非羅班是抗血小板聚集的藥物,國外已有體外實(shí)驗(yàn)證明,替羅非班能夠減少冠心病臨床事件及心血管病死亡,且所獲得的益處與抑制血小板聚集作用無關(guān),提示這可能與改善內(nèi)皮功能、穩(wěn)定斑塊等作用有關(guān)[5]。本研究旨在體外觀察替羅非班對人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞LOX-1的表達(dá)是否存在抑制作用,進(jìn)一步分析替羅非班抗動脈硬化和抑制免疫炎癥的可能機(jī)制。
1.1 材料 健康新生兒臍帶,邯鄲市第一醫(yī)院婦產(chǎn)科提供;PDTC(美國Sigma公司);兔抗人LOX-1多克隆抗體(美國Santa Cruz);FITC-羊抗兔二抗(美國Santa Cruz);兔抗人Ⅷ因子一抗(美國Santa Cruz);SP免疫組化試劑盒(北京中山生物技術(shù)有限公司);DAB顯色劑RPMI1640培養(yǎng)基、無脂蛋白血清、胰蛋白酶、 Trizol試劑為Gibco公司產(chǎn)品;Ⅱ型膠原酶(Sigma公司);胎牛血清(杭州四季青公司);逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)試劑盒及引物購自大連寶生物有限公司;PCR Marker由上海申工生物公司合成;焦磷酸二乙酯(DEPC)、瓊脂糖購自美國Sigma公司;替羅非班(欣維寧,武漢遠(yuǎn)大制藥)。
1.2 方法
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng) 無菌操作下取分娩4 h健康新生兒臍帶,用磷酸緩沖鹽溶液(PBS)沖洗干凈,以0.1%Ⅱ型膠原酶37 ℃消化10 min,終止消化后收集消化液,1 000 r/min離心8 min,棄上清液,加入RPMI1640培養(yǎng)基,在5%CO2、37 ℃培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。待細(xì)胞生長達(dá)亞融合狀態(tài)時(shí),以0.25%胰蛋白酶消化、傳代。選擇生長良好的第2代~第5代細(xì)胞用于實(shí)驗(yàn)。采用形態(tài)學(xué)及抗Ⅷ因子抗體免疫熒光染色行內(nèi)皮細(xì)胞鑒定(熒光免疫組化方法)。具體方法如下:培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞融合成鋪路石狀單層時(shí),將細(xì)胞消化下來,接種入預(yù)先用4%多聚賴氨酸浸泡后并經(jīng)無菌處理的蓋玻片上,置入6孔板進(jìn)行細(xì)胞爬片,種板密度為1×105/mL,待細(xì)胞生長至適宜密度時(shí),終止培養(yǎng)。
1.2.2 氧化低密度脂蛋白的準(zhǔn)備 低密度脂蛋白的分離是以單個(gè)不連續(xù)密度梯度 50 000 r/min超速離心而進(jìn)行的快速分離,低密度脂蛋白加入含10 μmol/L硫酸銅的磷酸鹽緩沖液氧化修飾24 h,在準(zhǔn)備后15 d內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
1.2.3 實(shí)驗(yàn)分組及方法 共分為3組。對照組:培養(yǎng)液不加干擾因素;ox-LDL組:ox-LDL 80 mg/L加入培養(yǎng)的THP-1細(xì)胞中孵育12 h;ox-LDL+替羅非班組先加入ox-LDL(80 mg/L)孵育12 h,后加入固定濃度的替羅非班(替羅非班用量根據(jù)體重計(jì)算)分別作用12 h、24 h、36 h。
1.3 逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)測定LOX-1mRNA表達(dá) 按Trizol試劑盒說明書提取總RNA,將RNA在-70 ℃保存待測[6],然后進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng),紫外凝膠圖像分析儀進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,以目的基因mRNA擴(kuò)增后產(chǎn)物的光密度值與內(nèi)參照GAPDHmRNA擴(kuò)增后產(chǎn)物光密度值的比值作為mRNA表達(dá)的相對值。LOX-1及內(nèi)參GADPH的引物序列見表1。
表1 引物序列
1.4 流式細(xì)胞儀間接免疫熒光法檢測LOX 采用流式細(xì)胞儀(EPICS-XL,美國Cuter公司)間接免疫熒光法檢測:接種細(xì)胞至6孔培養(yǎng)板;37 ℃,5%CO2及飽和濕度條件下培養(yǎng)24 h后,從孵育箱內(nèi)取出細(xì)胞培養(yǎng)板;用0.25%胰酶消化收集細(xì)胞,吹打成單細(xì)胞懸液;收集到離心管內(nèi),1 000 r/min離心5 min后,棄去上清液;1×PBS-BSA(0.1%BSA)緩沖液洗2次,加入1∶100兔抗人LOX-1抗體,4 ℃孵育 1 h,然后以1×PBS-BSA(0.1%BSA)緩沖液洗1次,除去未結(jié)合的一抗;加入標(biāo)記熒光素的羊抗兔IgG,工作濃度1∶100,4 ℃避光孵育1 h,1×PBS-BSA(0.1%BSA)緩沖液洗2次,加入PBS重懸細(xì)胞;使用流式細(xì)胞儀檢測表達(dá)LOX-1陽性細(xì)胞數(shù)量變化,以標(biāo)記抗體呈陽性的細(xì)胞百分率作為表達(dá)LOX-1蛋白的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。
2.1 替羅非班對HUVECs LOX-1mRNA表達(dá)的影響 與對照組比較,ox-LDL組LOX-1mRNA的表達(dá)顯著升高(P<0.05);替羅非班抑制HUVECs LOX-1 mRNA的表達(dá)作用呈時(shí)間依賴性。與ox-LDL組比較,應(yīng)用替羅非班后12 h、24 h、36 h LOX-1mRNA表達(dá)降低了8%、64%和73%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳見圖1和表2。
1為對照組;2為ox-LDL組;3為替羅非班12 h組;4為替羅非班24 h組;5為替羅非班36 h組。
圖1 HUVECs細(xì)胞LOX-1mRNA表達(dá)的逆轉(zhuǎn)錄--聚合酶鏈反應(yīng)電泳圖
表2 替羅非班對HUVECs LOX-1mRNA表達(dá)的影響(±s)
2.2 替羅非班對HUVECs LOX-1陽性細(xì)胞數(shù)的影響 與對照組比較,ox-LDL組HUVECs LOX-1陽性細(xì)胞數(shù)明顯增加(P<0.05);固定濃度的替羅非班作用后HUVECs LOX-1陽性細(xì)胞數(shù)的表達(dá)量隨替羅非班的作用時(shí)間延長而減低,其作用呈時(shí)間依賴性。詳見表3。
表3 替羅非班對HUVECs LOX-1陽性細(xì)胞數(shù)的影響(±s)
血管內(nèi)皮細(xì)胞不僅是全身血管內(nèi)膜的屏障結(jié)構(gòu),而且是一個(gè)重要的內(nèi)分泌器官,具有多方面的生理功能,主要為調(diào)節(jié)血管張力,調(diào)節(jié)炎癥細(xì)胞在血管壁的黏附聚集,抑制血小板的過度激活和聚集,維持凝血和纖溶系統(tǒng)的活性平衡。盡管AS的發(fā)生機(jī)制十分復(fù)雜,但目前公認(rèn)內(nèi)皮細(xì)胞的損傷和功能障礙是AS發(fā)生的始動因素和中心環(huán)節(jié)。
ox-LDL是AS形成中的一個(gè)重要因子,ox- LDL 引起血管壁脂質(zhì)堆積、炎性變化和細(xì)胞凋亡。近年發(fā)現(xiàn)在血管內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞表達(dá)血凝素樣LOX-1[7],它可特異性地結(jié)合ox-LDL,并誘導(dǎo)單核巨噬泡沫細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)到血管內(nèi)皮及平滑肌細(xì)胞,因此LOX-1可能在AS早期病理變化中起著關(guān)鍵作用。LOX-1屬于二型膜蛋白,在其氨基酸序列的N 端有一條短的胞漿尾鏈,而在其C 端有一條長的細(xì)胞外區(qū)域,因此,其結(jié)構(gòu)屬于C 類血凝素家族。小牛LOX- 1 的分子量接近50 kD,而人類的則接近40 kD。LOX- 1 與其他已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的ox- LDL受體,包括A 類和B類清道夫受體以及CD68 都沒有任何結(jié)構(gòu)上的同源性[8]。通過克隆在人類內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的乙酰化LDL的清道夫受體,發(fā)現(xiàn)它也可以攝取ox-LDL,而LOX- 1只能與ox-LDL結(jié)合而不能與乙?;腖DL結(jié)合[9]。
LOX-1 不僅是ox-LDL的受體,同時(shí)也是一種細(xì)胞黏附分子,與激活的血小板和嗜中性細(xì)胞結(jié)合后,可以增強(qiáng)內(nèi)皮細(xì)胞釋放內(nèi)皮素-1,從而誘導(dǎo)內(nèi)皮功能紊亂,促進(jìn)AS進(jìn)程[10]。因此,LOX-1不僅通過結(jié)合ox-LDL,而且通過結(jié)合血小板和嗜中性白細(xì)胞來啟動和促進(jìn)AS 的進(jìn)程。
本研究結(jié)果顯示,與對照組比較,ox-LDL組HUVECs LOX-1表達(dá)顯著升高(P<0.05),替非羅班可明顯抑制HUVECs LOX-1的表達(dá),與對照組比較,應(yīng)用替羅非班后12 h、24 h、36 h LOX-1mRNA的表達(dá)降低了8%、64%和73%,呈時(shí)間依賴性。流式細(xì)胞術(shù)表明,替羅非班作用后HUVECs LOX-1陽性細(xì)胞數(shù)的表達(dá)量隨替羅非班的作用時(shí)間延長而減低,變化趨勢同LOX-1mRNA水平一致,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。通過實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),替羅非班作用后24 h與36 h后LOX-1表達(dá)下降最明顯。這表明,替羅非班作用的理想時(shí)間點(diǎn)在24 h~36 h。同時(shí)還發(fā)現(xiàn),流式細(xì)胞術(shù)檢測LOX-1陽性細(xì)胞數(shù)的下降較基因水平低,提示目前已經(jīng)分離出幾類不同的ox-LDL受體[11],包括A類和B 類清道夫受體以及CD68,在細(xì)胞水平檢測受到相應(yīng)限制,導(dǎo)致LOX-1陽性細(xì)胞數(shù)的下降幅度降低。
LOX-1與其配體間的相互作用,導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂,對AS的發(fā)生發(fā)展及一些并發(fā)癥的產(chǎn)生有重要意義。替非羅班可明顯抑制HUVECs LOX-1的表達(dá), 因此能抑制細(xì)胞因子、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)、黏附分子如E選擇素,單核細(xì)胞趨化蛋白1(MCP-1)、細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)和血管細(xì)胞黏附分子-1(VCAM-1)等的激活,從而阻斷與炎癥有關(guān)的血管損傷,這為臨床治療心血管疾病提供了新的思路。
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