(1大庆医学高等专科学校病理与病理生理学教研室,2大庆油田总医院B超室, 3大庆医学高等专科学校生理学教研室,黑龙江 大庆 163312)
[摘要] 目的:建立Ox-LDL诱导内皮细胞损伤模型,观察外源性精胺对细胞凋亡及信号通路的影响,探讨精胺减轻细胞损伤的可能机制。
方法:建立Ox-LDL损伤细胞模型后,给予外源性精胺后检测各组细胞凋亡及凋亡相关蛋白的表达情况。
结果:Ox-LDL组内皮细胞总凋亡率明显高于Control组和Sp组,Ox-LDL上调了磷酸化p38活性,差异具有统计学意义(P < 0.05);精胺预处理后,内皮细胞凋亡率较Ox-LDL组明显减少,降低了磷酸化p38的活性,差异具有统计学意义(P<0.05)。
结论:外源性精胺可减轻Ox-LDL诱导内皮细胞损伤及凋亡,其机制可能通过抑制线粒体凋亡信号通路,发挥对内皮细胞的保护作用。
[关键词] 精胺;Ox-LDL;细胞凋亡
动脉粥样硬化(atherosclerosis ,AS)是心脑血管病的主要病因,严重危害人类健康。氧化应激与动脉粥样硬化的发生发展密切相关 [1]。具有细胞毒性作用的氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,Ox-LDL),被认为是导致AS发生发展的独立危险因素,能诱导血管内皮细胞凋亡,进而启动AS的发生[2]。精胺(Spermine,Sp) 是带有四价阳离子的生物胺,具有抗炎、抗氧化、清除自由基、抗凋亡等作用[3]。
本研究通过建立Ox-LDL损伤细胞模型后,给予外源性精胺后检测各组细胞凋亡及凋亡相关蛋白的表达情况,探讨精胺减轻细胞损伤的可能机制。
材料和方法
1 材料及仪器
1.1 实验对象 人脐静脉内皮细胞株(HUVEC),购自于北医肿瘤研究所。
1.2 主要试剂及仪器 精胺(sigma),Ox-LDL(北京协生生物科技有限责任公司),胰酶,DMEM培养基,胎牛血清,Hoechst 33342染色试剂盒,Annexin Ⅴ-FITC/PI染色试剂盒,P38抗体,倒置显微镜(日本OLYMPUS),CO2培养箱(日本SANYO) ,BIO-RAD 550酶标仪(美国伯乐公司)等。
2 HUVEC的复苏与传代培养
内皮细胞株复苏后,用含10%胎牛血清DMEM培养液接种于培养瓶中,置于37℃、5%CO2培养箱中静置培养,待内皮细胞贴壁长满培养瓶底部后,进行细胞传代。取3-5代生长良好的细胞用于实验。
3 实验分组
① Control组;②Sp组; ③Ox-LDL组;④Sp+Ox-LDL;⑤Ox-LDL+SB203580;⑥Sp+Ox-LDL+SB203580组,均培养24 h。
4 观察指标
采用CCK-8测定细胞活力;Hoechst 33342染色和Annexin Ⅴ-FITC/PI染色检测细胞凋亡,蛋白免疫印迹技术检测P38蛋白表达。
5 统计学处理
所有计量数据以均数±标准差(±s)表示,组间比较采用t检验,P <0.05表示差异显著。
结 果
1 HUVEC活力测定
与Control比较,Ox-LDL组细胞活力降低(P <0.05);加入Sp后,增加细胞活力,与Ox-LDL组比较差异显著(P <0.05)。
2 Hoechst 33342染色
Control组和Sp组中,细胞核呈低蓝色占绝大多数,说明无明显细胞凋亡;Ox-LDL组中,细胞核呈高蓝色明显增多,细胞核呈现高亮、固缩和碎裂,提示凋亡细胞数目明显增加;Sp+Ox-LDL组中凋亡细胞数较Ox-LD L组明显减少(P < 0.05)
3 Annexin Ⅴ-FITC/PI染色
Ox-LDL组内皮细胞总凋亡率明显高于Control组和Sp组,差异具有统计学意义(P < 0.05);精胺预处理后,内皮细胞凋亡率较Ox-LDL组明显减少,差异具有统计学意义(P < 0.05)。
4 磷酸化p38蛋白表达
Ox-LDL上调了磷酸化p38活性,与正常对照组比较,差异具有统计学意义(P < 0.05);与Ox-LDL组相比,精胺降低了磷酸化p38的活性,差异具有统计学意义(P < 0.05)。
讨论
AS是一种缓慢进展的疾病,其发生发展是一个复杂的过程,其发病机制尚未完全清楚。与AS发病机制相关的学说主要有脂质浸润学说、内皮损伤学说、炎症学说、氧化应激反应学说和感染学说等。目前,仍没有完全阐明动脉粥样硬化的发生机制,因而对动脉粥样硬化的防治缺乏有效的措施。
通过检测细胞活力,确定了本实验所用的Ox-LDL浓度和精胺浓度;为了观察精胺对细胞损伤的影响,我们采用Annexin Ⅴ-FITC/PI染色和Hoechst 33342染色检测细胞凋亡,结果显示精胺减轻Ox-LDL诱导的细胞凋亡;为进一步探讨精胺减轻细胞凋亡的机制,我们测定了凋亡相关蛋白P38的表达情况,结果显示精胺降低了磷酸化p38的活性。有文献报道,精胺可抑制线粒体通透性转换孔开放,在小鼠WEH1231B细胞和人的T细胞,多胺合成抑制剂引起线粒体膜电位下降和Caspase-3激活,外源性多胺可逆转上述改变。我们的实验结果与文献报道相一致。本研究结果表明,外源性精胺可能通过抑制线粒体P38凋亡信号通路,减少Ox-LDL诱导的内皮细胞凋亡,发挥对内皮细胞的保护作用。我们还将继续在分子水平研究精胺抗氧化的可能机制,为精胺防治动脉粥样硬化提供理论依据。
1. 黄卫江, 陈朝俊, 付强. 参七脉心通胶囊对动脉粥样硬化斑块稳定影响的实验
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2. Puca AA,Carrizzo A,Villa F,Ferrario A,Casaburo M,Maciąg A,Vecchione C.
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论文作者:杨金霞1*,汪雨 2, 李倩1,王琳3,梁春红1
论文发表刊物:《健康世界》2019年第05期
论文发表时间:2019/6/21
标签:细胞论文; 内皮论文; 凋亡论文; 磷酸化论文; 损伤论文; 统计学论文; 机制论文; 《健康世界》2019年第05期论文;