焦珍珍,方全 ,黃建鳳
氧化型低密度脂蛋白對(duì)正常人外周血單核細(xì)胞凝集素樣氧化低密度脂蛋白受體-1及尿激酶型纖溶酶原激活劑受體蛋白表達(dá)的影響
焦珍珍,方全 ,黃建鳳
目的: 探討不同時(shí)間點(diǎn)不同濃度氧化型低密度脂蛋白( oxLDL)對(duì)正常人外周血單核細(xì)胞凝集素樣氧化低密度脂蛋白受體-1(LOX-1)、尿激酶型纖溶酶原激活劑受體(uPAR)蛋白的表達(dá)情況的影響。
方法: 選取正常人外周血經(jīng)Ficoll密度梯度離心法分離人外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC),用含20%自體血清的RPMI1640完全培養(yǎng)基培養(yǎng),收取其帖壁的單核細(xì)胞,以免疫印跡雜交法(Western Blot)方法檢測(cè)不同濃度oxLDL對(duì)正常人單核細(xì)胞干預(yù)24h,72h的uPAR、LOX-1的蛋白表達(dá)。
結(jié)果: oxLDL干預(yù)正常人單核細(xì)胞24小時(shí)后,隨著其濃度的增加uPAR及LOX-1蛋白表達(dá)上調(diào),在50 μg/ml時(shí)達(dá)峰,而高濃度組(100 μg/ml)對(duì)兩者的蛋白表達(dá)起著抑制作用。oxLDL刺激正常人單核細(xì)胞72小時(shí)后,低濃度(10 μg/ml)不能有效地增加uPAR的表達(dá),較高濃度(50 μg/ml、100 μg/ml)能夠較有效地增加uPAR的表達(dá)。oxLDL刺激正常人單核細(xì)胞72小時(shí)后,LOX-1的表達(dá)隨著濃度的增加而上調(diào),但濃度≥50 μg/m l時(shí),其表達(dá)有所下降。
結(jié)論: 本研究中oxLDL不同作用時(shí)間對(duì)uPAR及LOX-1的影響不同,提示了oxLDL致炎癥過(guò)程的復(fù)雜性。
氧化低密度脂蛋白;尿激酶型纖溶酶原激活劑;凝集素樣氧化低密度脂蛋白受體-1
(Chinese Circulation Journal, 2014,29:288.)
氧化型低密度脂蛋白(oxLDL)在心血管疾病的發(fā)生發(fā)展中有著重要的作用,它參與動(dòng)脈粥樣硬化病變的發(fā)生發(fā)展是較為明確的[1],主要通過(guò)兩種機(jī)制促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展:一是單核巨噬細(xì)胞通過(guò)清道夫受體攝入oxLDL,引起血管壁泡沫細(xì)胞的堆積和脂紋的形成;二是oxLDL改變了內(nèi)皮細(xì)胞的多種功能,如誘導(dǎo)內(nèi)皮表達(dá)黏附分子、血管平滑肌生長(zhǎng)因子、集落刺激因子以及單核細(xì)胞化學(xué)趨化蛋白-1等,同時(shí)還通過(guò)降低一氧化氮(NO)的產(chǎn)生而減弱內(nèi)皮依賴性舒張反應(yīng)。尿激酶型纖溶酶原激活劑受體(uPAR)最早被Vassalli和Stoppelli等在人類外周血的單核細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)。它廣泛存在于多種細(xì)胞表面,如外周血白細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞及平滑肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞及骨髓細(xì)胞等,此外還可表達(dá)于多種腫瘤細(xì)胞表面。凝集素樣氧化低密度脂蛋白受體-1(LOX-1)是一種在內(nèi)皮細(xì)胞豐富表達(dá)的Ⅱ型單鏈跨膜蛋白,屬C型選擇素家族,在單核細(xì)胞,巨噬細(xì)胞,血小板,平滑肌細(xì)胞也有表達(dá)。oxLDL可通過(guò)與內(nèi)皮細(xì)胞表面的LOX-1結(jié)合激活內(nèi)皮,影響內(nèi)皮功能,損傷血管,參與動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展。LOX-1具有對(duì)oxLDL的特異性結(jié)合、內(nèi)吞以及降解作用,但是對(duì)天然的及乙?;牡兔芏戎鞍祝↙DL)無(wú)此作用。LOX-1與oxLDL之間的特異性結(jié)合可以被多聚肌苷酸和角叉菜膠抑制[2]?;罨膯魏思?xì)胞在動(dòng)脈粥樣硬化的病理機(jī)制中發(fā)揮著重要的作用[3]。單核細(xì)胞需粘附到血管壁、遷移至炎癥灶的局部,才能發(fā)揮致炎癥的潛力。在這一復(fù)雜過(guò)程中,需要粘附分子的受體及其復(fù)合受體參與,如uPAR和LOX-1[4]。在oxLDL活化單核細(xì)胞的過(guò)程中,uPAR與LOX-1表達(dá)均會(huì)有改變。本研究旨在探討oxLDL對(duì)正常人外周血單核細(xì)胞中uPAR及LOX-1的蛋白水平的影響。
研究對(duì)象的收集:正常人來(lái)自2010-11到2011-03招募的健康志愿者,條件符合以下標(biāo)準(zhǔn):①年齡≥18歲;②無(wú)2型糖尿病及動(dòng)脈粥樣硬化性疾病;③肝腎功能正常;④無(wú)腫瘤等惡性疾病史;⑤血脂代謝正常;⑥無(wú)感染性疾病風(fēng)濕免疫性疾病等。上述健康志愿者簽署知情同意書(shū)??崭?2小時(shí)以上,嚴(yán)格無(wú)菌條件下抽取外周血200 m l,分別置于9 m l依地酸二鈉(EDTA)抗凝管中充分混勻,取血6小時(shí)內(nèi)在無(wú)菌條件下進(jìn)行以下操作。
人外周血單個(gè)核細(xì)胞的分離及培養(yǎng):①全血靜置后以1500 r/min離心10 min,去血漿;②以3倍D-Hank’s稀釋血細(xì)胞形成混合液;③將混合液緩慢疊加于淋巴細(xì)胞分離液之上(兩者體積比2:1);④2000 r/min 離心30 min,可見(jiàn)4層,從上至下取第二層(白色云霧狀),純化、計(jì)數(shù);⑤接種于6孔板以RPMI1640+20%自體血清+雙抗培養(yǎng)液培養(yǎng);⑥6小時(shí)后以不同濃度oxLDL干預(yù),分別于24h、72h收取貼壁的單核細(xì)胞提取蛋白質(zhì)。
免疫印跡雜交法(Western blot):①RIPA裂解液制備細(xì)胞總蛋白,二喹啉甲酸(BCA)試劑盒(Biomed)測(cè)定蛋白含量;②聚丙烯酰氨凝膠制備,上樣與電泳,轉(zhuǎn)膜,封閉,結(jié)合一抗,洗滌,結(jié)合二抗,電化學(xué)發(fā)光(ECL)顯影,半定量分析。
統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:運(yùn)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,兩濃度之間比較采用t檢驗(yàn),P<0.05則有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
Western blot檢測(cè)發(fā)現(xiàn),經(jīng)oxLDL干預(yù)24小時(shí)(圖1、2),隨著oxLDL濃度的增加,uPAR及LOX-1的蛋白表達(dá)呈上升趨勢(shì);當(dāng)oxLDL為10 μg/m l、20 μg/m l、50 μg/m l刺激外周血單核細(xì)胞后uPAR及LOX-1蛋白表達(dá)水平較0 μg/m l顯著升高(P<0.05),且3個(gè)濃度之間的表達(dá)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;50 μg/m l的oxLDL對(duì)uPAR及對(duì)LOX-1表達(dá)刺激最為明顯,相對(duì)于其他濃度組亦有明顯的促進(jìn)作用(P<0.05);oxLDL 濃度為 100 μg/m l時(shí),對(duì) uPAR和對(duì)LOX-1蛋白表達(dá)呈抑制趨勢(shì),與0 μg/m l和50 μg/m l比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05);多聚肌苷酸(polyi)對(duì)LOX-1蛋白表達(dá)有著較明顯的抑制作用,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),多聚肌苷酸對(duì)uPAR的表達(dá)則未見(jiàn)抑制作用。
經(jīng)oxLDL干預(yù)72小時(shí)(圖3、4),當(dāng)oxLDL為10 μg/m l 時(shí)不能有效增加 uPAR 的表達(dá),50 μg/ml、100 μg/m l刺激外周血單核細(xì)胞后uPAR蛋白表達(dá)水平較oxLDL 0 μg/ml顯著升高 (P<0.05),10 μg/ml、20 μg/m l、50 μg/m l、100 μg/ml濃度之間的表達(dá)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);100 μg/m l的oxLDL對(duì)uPAR表達(dá)刺激最為明顯,相對(duì)于其他濃度組亦有明顯的促進(jìn)作用(P<0.05); oxLDL 濃度為 10 μg/m l、20 μg/m l時(shí),對(duì)LOX-1蛋白表達(dá)呈上升趨勢(shì),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05);50 μg/m l 表達(dá)有所下降,但與oxLDL 0 μg/m l 比較差異仍有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。polyi對(duì)uPAR和LOX-1蛋白表達(dá)均有著較明顯的抑制作用(P<0.05)。
圖1 24小時(shí)uPAR蛋白表達(dá)情況
圖2 24小時(shí)LOX-1受體表達(dá)
圖3 72小時(shí)uPAR蛋白表達(dá)情況
圖4 72小時(shí)LOX-1受體表達(dá)
動(dòng)脈粥樣硬化是發(fā)達(dá)國(guó)家人口的主要死亡原因[5],也是心血管疾病共同的病理基礎(chǔ)。1999年初,Ross等[6]提出動(dòng)脈粥樣硬化是發(fā)生在大血管及中血管的一種慢性炎癥。炎癥是動(dòng)脈粥樣硬化病變的基礎(chǔ)病理變化,目前已有許多的炎性因子被研究證實(shí)參與了冠心病的發(fā)生和發(fā)展,uPAR和LOX-1亦是其中之一[7-9]。本研究應(yīng)用正常人外周血單核細(xì)胞作為研究對(duì)象,結(jié)果發(fā)現(xiàn)單核細(xì)胞經(jīng)過(guò)不同濃度的oxLDL干預(yù)以后,uPAR及LOX-1的蛋白表達(dá)有所區(qū)別。由圖1可看出:不同濃度的oxLDL干預(yù)正常人外周血單核細(xì)胞24小時(shí)后,uPAR的表達(dá)隨著濃度的升高表達(dá)上調(diào),在50 μg/m l時(shí)達(dá)到峰值,100 μg/ml較前一組表達(dá)反而下降,polyi與 50 μg/m l相比,uPAR表達(dá)上調(diào)。由圖2可看出:不同濃度的oxLDL干預(yù)正常人外周血單核細(xì)胞24小時(shí)后,LOX-1的表達(dá)隨著濃度的升高而上調(diào),在50 μg/m l時(shí)達(dá)到峰值,100 μg/m l較前一組表達(dá)反而下降,polyi與50 μg/ml相比,LOX-1表達(dá)下調(diào)。由圖3可看出:不同濃度的oxLDL干預(yù)正常人外周血單核細(xì)胞72小時(shí)后,10 μg/m l濃度組較 0 μg/m l表達(dá)下調(diào),20 μg/ml與0 μg/m l表達(dá)基本一致,之后表達(dá)開(kāi)始上調(diào),在100 μg/m l達(dá)峰。Polyi較 50 μg/m l表達(dá)下調(diào)。由圖 4可看出:不同濃度的oxLDL干預(yù)正常人外周血單核細(xì)胞 72 小時(shí)后,10 μg/m l、20 μg/ml較 0 μg/m l表達(dá)上調(diào),20 μg/ml時(shí)達(dá)峰,50 μg/m l時(shí)較 20 μg/ml下調(diào),在 100 μg/m l時(shí)與 0 μg/m l基本相似。Polyi組較 50 μg/m l表達(dá)下調(diào)。
采用Western blot方法的研究結(jié)果顯示50 μg/ml的oxLDL對(duì)uPAR及LOX-1的蛋白表達(dá)刺激最為明顯,相對(duì)于其他濃度組亦有明顯的促進(jìn)作用(P<0.05),提示oxLDL可能影響uPAR及LOX-1的表達(dá)參與炎癥反應(yīng)、進(jìn)而參與動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展。研究發(fā)現(xiàn)[10]:不同濃度的oxLDL干預(yù)人冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞過(guò)程中,LOX-1的表達(dá)呈現(xiàn)濃度依賴性,在40 μg/m l表達(dá)最高,100 μg/m l呈現(xiàn)抑制。國(guó)內(nèi)[11,12]也有研究顯示,在巨噬細(xì)胞中,oxLDL干預(yù)下LOX-1表達(dá)的達(dá)峰濃度為75 μg/m l,隨后表達(dá)下降。本研究中,LOX-1表達(dá)的峰值濃度為50 μg/m l,與國(guó)內(nèi)外既往的研究結(jié)果相近。oxLDL以濃度依賴性的方式刺激LOX-1的表達(dá)上調(diào),而且oxLDL與LOX-1結(jié)合后可使巨噬細(xì)胞吞噬oxLDL的能力進(jìn)一步加強(qiáng),說(shuō)明在oxLDL介導(dǎo)的機(jī)體損傷中,uPAR和LOX-1一樣,在早期即顯示出生物學(xué)作用,但具體表現(xiàn)為防御性保護(hù)作用還是損傷作用,尚無(wú)法定論。oxLDL濃度為100 μg/m l時(shí),對(duì)uPAR和LOX-1蛋白表達(dá)呈抑制趨勢(shì),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),oxLDL高濃度時(shí)對(duì)uPAR及LOX-1的抑制作用,其生物機(jī)制有待后續(xù)研究;Polyi作為L(zhǎng)OX-1的抑制劑,特異性地抑制LOX-1 表達(dá)[13]。
對(duì)于uPAR的表達(dá),在72小時(shí)與24小時(shí)相比而言,10 μg/m l組表達(dá)較 0 μg/m l下調(diào),并且oxLDL對(duì)于uPAR表達(dá)的刺激作用的濃度峰值后移,可能顯示了低濃度的oxLDL時(shí)可能機(jī)體呈現(xiàn)出短期防御性細(xì)胞免疫保護(hù)的過(guò)程,而大于20 μg/m l才是真正損傷的濃度范圍。兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)比較而言,峰值后移說(shuō)明長(zhǎng)時(shí)程(72小時(shí))方可顯現(xiàn)真正的損傷的因素。
本研究仍存在一定的局限性。比如,所購(gòu)買的oxLDL為人工合成,與人體內(nèi)的表達(dá)產(chǎn)物功能上還是有一定差異。在原代單核細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)的過(guò)程中,雖然盡量模擬體內(nèi)生理狀態(tài),予以刺激仍可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞表型的部分改變及某些基因和蛋白的激活。本研究未顯示時(shí)間依賴性的刺激表達(dá)結(jié)果及相關(guān)功能實(shí)驗(yàn)結(jié)果,需要今后進(jìn)一步的研究證實(shí)。
綜上所述,oxLDL干預(yù)正常人外周血單核細(xì)胞24小時(shí)后,隨著其濃度的增加uPAR及LOX-1蛋白表達(dá)上調(diào),在50μg/m l時(shí)達(dá)峰,而高濃度組(100 μg/ml)對(duì)兩者的蛋白表達(dá)起著抑制作用。oxLDL刺激正常人單核細(xì)胞72小時(shí)后,低濃度(10 μg/ml、20 μg/m l)不能有效地增加uPAR的表達(dá),較高濃度(50 μg/m l、100 μg/m l)能夠較有效地增加 uPAR 的表達(dá);而LOX-1的表達(dá)隨著oxLDL濃度的增加先上調(diào)后又下降。該結(jié)果提示oxLDL不同作用時(shí)間對(duì)uPAR及LOX-1的影響不同,提示了oxLDL致炎癥過(guò)程的復(fù)雜性。oxLDL參與動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程的生物機(jī)制還需今后近一步研究。
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(編輯:汪碧蓉)
Effect of Oxidative LDL on Protein Expressions of Lectin Like Oxidized LDL Receptor-1 and Urokinase Type Plasm inogen Activator Receptor in Normal Human Peripheral Blood M ononuclear Cells
JIAO Zhen-zhen, FANG Quan, HUANG Jian-feng.
Department of Functional Testing, Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital, CAMS and PUMC, Beijing (100037), China
HUANG Jian-feng, Email: jianfhuang@sina.com
Objective: To investigate the effect of oxidative LDL (oxLDL) on protein expressions of lectin like oxidized low density lipoprotein receptor-1 (LOX-1) and urokinase type plasm inogen activator receptor (uPAR) in normal human peripheral blood mononuclear cells (PBMC).
Methods: The normal human PBMC was isolated by Ficoll-paque density gradient centrifugation and cultured w ith RPM I 1640 medium w ith 20% antologous serum. Western blot was conducted to detect the effect of oxLDL at different concentrations and time periods on protein expressions of LOX-1 and uPAR in normal human PBMC.
Results: For 24-hour oxLDL treatment, the protein expressions of uPAR and LOX-1 were increased w ith the elevated oxLDL concentrations, oxLDL 50 μg/m l was the peak, while the expressions were inhibited by oxLDL 100 μg/m l. With 72-hour oxLDL treatment, the low concentration of oxLDL 10 μg/m l could not increase uPAR protein expression, while oxLDL 50 μg/m l and 100 μg/m l could effectively increase uPAR protein expression; the LOX-1 expression was increased according to the elevated oxLDL concentrations, while the expression decreased at oxLDL ≥50 μg/m l.
Conclusion: Our work indicated that different concentrations and time periods of oxLDL treatment may affect the protein expressions of uPAR and LOX-1 at different degrees which suggested that oxLDL-induced inflammatory process was complicated.
Oxidative LDL; Lectin like oxidized low density lipoprotein receptor-1; Urokinase type plasm inogen activator receptor
100037 北京市,中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 心血管病研究所 阜外心血管病醫(yī)院 功能檢測(cè)中心(焦珍珍、黃建鳳),中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 心內(nèi)科(方全)
焦珍珍 住院醫(yī)師 碩士 主要從事冠心病的發(fā)病機(jī)制的相關(guān)研究 Email:jiaozz789@126.com 通訊作者:黃建鳳 Email:jianfhuang@sina.com
R54
A
1000-3614( 2014 ) 04-0288-04
10.3969/ j. issn. 1000-3614. 2014.04.013
2013-09-25)
病例報(bào)告