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目的:本研究旨在探索低剪切应力诱导内皮细胞Fractalkine(FKN)基因、蛋白表达与作用时间的联系,并初步探索ERK1/2信号转导途径对低剪切应力诱导FKN表达上调的影响,为低剪切应力通过何种信号转导途径的研究奠定基础,为防治冠状动脉粥样硬化性心脏病为代表的心脑血管疾病提供线索。 方法:1.用M199生长液(含1%青链霉素合剂的M199培养基,10%的胎牛血清)培养EA.HY926细胞株。观察光学显微镜及电子显微镜下形态,通过Ⅷ因子相关抗原免疫组化、细胞纯度检测CD31抗体表达及细胞的增长曲线鉴定EA.HY926细胞株。2.选择剪切应力强度4.58 dyne/cm2不同时间(对照组,0.5,1,2,3,5,7,9,11h)分组处理EA.HY926细胞株。采用荧光定量RT-PCR方法检测细胞中FKN mRNA的表达,双抗体夹心酶联免疫法检测灌流液中FKN的浓度。3.通过Western blot、细胞免疫荧光技术探索低剪切应力对ERK1/2的激活。4.采用荧光定量RT-PCR方法检测细胞中FKN mRNA的表达研究ERK1/2阻断剂对低剪切应力诱导的EA.HY926人脐静脉内皮细胞株FKNmRNA表达的影响。 结果:1.⑴光学显微镜下形态观察:EA.HY926细胞株生长2~3d可铺满单层,细胞呈梭形,漩涡状排列生长,传代后可见管腔样结构,可长成复层。⑵透射电镜下形态观察:发现横切与纵切的Webel-Palade小体。⑶免疫组化结果观察细胞质表现为棕黄色颗粒。⑷EA.HY926细胞株生长曲线稳定,适用于细胞实验。2.4.58 dyn/cm2剪切应力下处理不同时间,1h组FKNmRNA表达水平最高。0.5h、1h与无处理组、7h、9h、11h组比较差异有统计学意义,其余各组之间差异不明显。2h组灌流液蛋白表达水平最高。1h,2h,3h与无处理组、7h、9h、11h组比较差异有统计学意义(P<0.05)。其余各组间差异无统计学意义(P>0.05)。3.低剪切应力(4.58 dyne/cm2)作用于EA.HY926人脐静脉内皮细胞株后在观察时间内可引起ERK1/2蛋白磷酸化水平的升高,出现明显的蛋白条带。根据Quality One图像分析系统测定分析得出随时间增加ERK1/2磷酸化增强,10min时达到高峰,随刺激时间延长而逐渐降低,1h低至0min水平以下,而总ERK1/2在各时间段的表达无明显差异。内参GAPDH的表达亦无明显差异。细胞免疫荧光显示未行剪切应力处理时磷酸化的ERK1/2蛋白表达相对较低,低剪切应力处理10min后,染色明显,满视野分布绿色荧光区域,低剪切应力作用30min后荧光又趋于变淡。4.低剪切应力可上调EA.HY926细胞株FKN基因的表达,与未行任何处理的EA.HY926细胞株比较,有明显统计学差异,ERK1/2信号转导途径阻断剂PD98059可抑制低剪切应力诱导的EA.HY926细胞株FKN基因的上调。DMSO组与低剪切应力处理组比较,无明显差别。 结论:此结果提示剪切应力诱导FKN表达随处理时间延长逐渐上调,到达峰值后逐渐下降上调,具有早期预见性,可能在炎症和动脉粥样硬化的发生、发展过程中具有早期预警的重要作用。低剪切应力可激活ERK1/2信号转导通路,并且双向,快速。ERK1/2信号转导途径特异性抑制剂能够下调低剪切应力诱导内皮细胞FKN mRNA的表达,为FKN靶点治疗奠定了基础。