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5—脂氧合酶激活蛋白介导人脐静脉内皮细胞氧化损伤的机制及MK886的保护作用心脑血管疾病是当前导致人类死亡的首位原因,动脉粥样硬化(AS)是心脑血管疾病最主要的病理基础。目前认为炎症反应是AS的主要发病机制之一。其中内皮细胞损伤是AS形成的始动环节,而氧化型低密度脂蛋白(ox—LDL)在AS的发病过程中起着关键的诱导作用。
白三烯(LTs)是花生四烯酸经5—脂氧合酶(5—LO)途径代谢的一种重要的炎症介质,最近的研究显示LTs与AS之间存在密切的关系。其中5—LO是LTs合成的关键酶,但是5—LO的活性必需有5—脂氧合酶激活蛋白(FLAP)的存在,FLAP对于维持5—LO的活性、调控LTs的合成非常重要。已有研究表明FLAP参与AS的发病过程,但是FLAP是通过何种途径参与AS的发生目前尚无明确报道。
设计了四个连续而又相互独立的实验,探讨FLAP参与血管内皮细胞氧化损伤的机制,以及FLAP抑制剂MK886对血管内皮细胞氧化损伤的保护作用。
实验一 Ox-LDL对人脐静脉内皮细胞分泌白三烯C4的影响
目的:
探讨不同浓度的OX—LDL对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)分泌白三烯C4(LTC4)的影响。
方法:
选择体外培养的HUVECs为研究对象,用不同浓度的ox—LDL进行处理。按照加入ox—LDL的终浓度不同随机分为5组:①对照组:细胞不做任何处理;②10mg/L ox—LDL组;③50mg/L ox—LDL组;④100mg/L ox—LDL组;⑤200mg/L ox—LDL组。每组6个样本,ox—LDL孵育细胞24h。采用ELISA方法检测细胞上清液LTC4水平,MTT法检测细胞活力。
结果:
1.与对照组比较,10mg/L ox—LDL组、50mg/L ox—LDL组的LTC4无差别(均为P>0.05);100mg/L ox—LDL组、200mg/L ox—LDL组的LTC4显著增加,差别有统计学意义(均为P<0.01)。
2.与对照组比较,10mg/L ox—LDL组、50mg/L ox—LDL组的细胞存活率无差别(均为P>0.05);100mg/L ox—LDL组、200mg/L ox—LDL组的细胞存活率下降,差别有统计学意义(均为P<0.01)。
3.LTC4水平与ox—LDL浓度呈正相关(r=0.953,P<0.01)。
结论:
浓度超过100mg/L的ox—LDL氧化损伤HUVECs 24h后导致细胞活力下降,LTC4分泌增加,并且两者存在正相关:在观测范围内,ox—LDL浓度越大LTC4水平越高。
实验二 白三烯C4对人脐静脉内皮细胞损伤的作用
目的:
探讨不同浓度的LTC4对HUVECs损伤的作用。
方法:
选择体外培养的HUVECs为研究对象,用不同浓度的LTC4进行处理。按照加入LTC4的终浓度不同随机分为5组:①对照组:细胞不做任何处理:②10-10mol/L LTC4组;③10-9mol/L LTC4组;④10-8mol/L LTC4组;⑤白三烯受体拮抗剂BAY u9773组(10-8mol/LLTC4+lumol/L BAY u9773)。每组4个样本,孵育细胞24h。通过比色法检测细胞乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)水平,以及流式细胞术检测细胞凋亡。
结果:
1.与对照组比较,10-10mol/L LTC4组的LDH无差别(P>0.05);10-9mol/L LTC4组、10-8mol/L LTC4组的LDH增高,差别有统计学意义(分别为P<0.05,P<0.01)。
2.与对照组比较,10-10mol/LLTC4组的MDA无差别(P>0.05);10-9mol/LLTC4组、10-8mol/L LTC4组MDA增高,差别有统计学意义(均为P<0.05)。
3.与对照组比较,10-10mol/LLTC4组的细胞凋亡率无差别(P>0.05);10-9mol/L LTC4组、10-8mol/L LTC4组细胞凋亡率增加,差别有统计学意义(分别为P<0.05,P<0.01)。
4.与10-8mol/LLTC4组比较,BAY u9773组的LDH、MDA及细胞凋亡率下降(分别为P<0.01,P<0.05和P<0.05)。
结论:
浓度超过10-9mol/L的LTC4能够诱导HUVECs损伤及细胞凋亡的发生;白三烯受体拮抗剂BAY u9773能减轻LTC4所致的细胞损伤和凋亡。
实验三 FLAP参与人脐静脉内皮细胞氧化损伤的机制
目的:
探讨5—脂氧合酶激活蛋白(FLAP)在HUVECs氧化损伤中的机制。
方法:
选择体外培养的HUVECs为研究对象,用不同浓度的ox—LDL进行处理。按照加入ox—LDL的终浓度不同随机分为5组:①对照组:细胞不做任何处理:②10mg/L ox—LDL组;③50mg/L ox—LDL组;④100mg/L ox—LDL组;⑤200mg/L ox—LDL组。每组3个样本,ox—LDL孵育细胞24h。采用实时荧光定量PCR及Western blot检测细胞FLAP mRNA及蛋白表达的变化。
结果:
1.与对照组比较,10mg/L ox—LDL组、50mg/L ox—LDL组的FLAP mRNA水平无差别(均为P>0.05);100mg/L ox—LDL组及200mg/L ox—LDL组的FLAP mRNA表达增加,差别有统计学意义(均为P<0.01)。
2.与对照组比较,10mg/L ox—LDL组、50mg/L ox—LDL组的FLAP蛋白水平无差别(均为P>0.05);100mg/L ox—LDL组及200mg/L ox—LDL组的FLAP萤白表达增加,差别有统计学意义(分别为P<0.05及P<0.01)。
3.0x—LDL浓度与FLAP mRNA、FLAP蛋自水平呈正相关,分别为(r=0.898,P<0.01)和(r=0.944,P<0.01)。
结论:
浓度超过100mg/L的ox—LDL作用HUVECs 24h能够上调FLAP mRNA和蛋自的表达。Ox—LDL浓度与FLAP mRNA、FLAP蛋白水平呈正相关。
实验四 FLAP抑制剂MK886对人脐静脉内皮细胞氧化损伤的保护作用
目的:
探讨FLAP抑制剂MK886对HUVECs氧化损伤的保护作用。
方法:
选择体外培养的HUVECs为研究对象,按照加入ox—LDL及MK886的终浓度不同随机分为4组:①对照组:细胞不做任何处理;②100mg/L ox—LDL组:③5umol/L MK886组(5umol/L MK886+100mg/L ox—LDL);④20umol/L MK886组(20umol/L MK886+100mg/L ox—LDL)。每组6个样本,ox—LDL孵育细胞24h。采用MTT法检测细胞活力,ELISA法检测细胞上清液LTC4水平。
结果:
1.与100mg/L ox—LDL组比较,5umol/L MK886组的细胞存活率无差别(P>0.05),20umol/L MK886组的细胞存活率升高(P<0.05)。
2.与100mg/L ox—LDL组比较,5umol/L MK886组的LTC4无差别(P>0.05),20umol/L MK886组的LTC4水平降低(P<0.01)。
结论:
20umol/L MK886能够减少LTC4的生成,对ox—LDL氧化损伤的HUVECs具有保护作用。FLAP参与ox—LDL促进HUVECs分泌LTC4、导致HUVECs氧化损伤的机制。