劉煥龍,朱忠寧,江 平,韓 雨,蘇素文,陳雪彥
(1.河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院藥學(xué)部,河北石家莊 050000;2.河北醫(yī)科大學(xué)藥理學(xué)教研室,河北石家莊 050017)
Apelin/APJ系統(tǒng)在脂多糖誘導(dǎo)大鼠肺微血管內(nèi)皮細胞損傷中的變化及其作用研究
劉煥龍1,朱忠寧2,江 平2,韓 雨2,蘇素文2,陳雪彥2
(1.河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院藥學(xué)部,河北石家莊 050000;2.河北醫(yī)科大學(xué)藥理學(xué)教研室,河北石家莊 050017)
中國圖書分類號:R-332;R322.12;R322.35;R329.24;R392.11;R544.022;R977.6
摘要:目的 探討Apelin/APJ系統(tǒng)在脂多糖誘導(dǎo)大鼠肺微血管內(nèi)皮細胞(PMVECs)損傷中的變化,并研究Apelin的作用及機制。方法 采用植塊法培養(yǎng)大鼠PMVECs,VIII因子相關(guān)抗原免疫細胞化學(xué)染色進行鑒定。噻唑藍(MTT)比色法測定PMVECs活力;RT-PCR法檢測Apelin、APJ mRNA表達的變化;Western blot法檢測大鼠PMVECs中PCNA蛋白表達及Akt的磷酸化水平。結(jié)果 LPS在短時間內(nèi)能夠使Apelin、APJ mRNA表達水平呈代償性上升(P<0.01),但隨著作用時間延長,基因表達受到明顯抑制,低于對照組(P<0.05或P<0.01),提示Apelin/APJ系統(tǒng)可能參與了LPS誘導(dǎo)的大鼠PMVECs損傷。MTT結(jié)果表明,10-9~10-6mol· L-1的Apelin明顯促進了大鼠PMVECs增殖(P<0.05或P <0.01),且具有一定的濃度和時間依賴性。而且,Apelin還不同程度地改善了LPS誘導(dǎo)的PMVECs細胞損傷(P<0.05 或P<0.01)。另外,Western blot結(jié)果顯示,Apelin還明顯逆轉(zhuǎn)了LPS誘導(dǎo)的PCNA蛋白表達和Akt磷酸化水平的降低(P<0.05或P<0.01)。結(jié)論 Apelin/APJ系統(tǒng)參與了LPS誘導(dǎo)的大鼠PMVECs損傷。Apelin對于維護肺微血管內(nèi)皮細胞功能,干預(yù)LPS誘導(dǎo)的PMVECs損傷起著重要作用,可能與其激活A(yù)kt磷酸化通路有關(guān)。
關(guān)鍵詞:Apelin;APJ;脂多糖;肺微血管內(nèi)皮細胞;增殖;Akt;增殖細胞核抗原(PCNA)
網(wǎng)絡(luò)出版時間:2015-7-22 10:42 網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20150727.0901.028.html
肺動脈高壓因其基礎(chǔ)疾病不同,發(fā)病機制也不盡相同,但卻有相似的組織病理學(xué)變化,如內(nèi)膜纖維化、管壁增厚及局部血栓形成,最終導(dǎo)致肺循環(huán)血流動力學(xué)紊亂,肺動脈壓力增高。目前認為,肺動脈高壓發(fā)病的細胞與分子機制中肺血管內(nèi)皮細胞特別是肺微血管內(nèi)皮細胞(pulmonary microvascular endo-thelial cells,PMVECs)受損起著關(guān)鍵性作用[1]。PM-VECs是肺組織的重要實質(zhì)細胞,在肺損傷過程中,既是首位受損傷的靶細胞,又是活躍的炎癥細胞和效應(yīng)細胞,有著復(fù)雜的代謝功能,對肺循環(huán)相關(guān)疾病的發(fā)生、發(fā)展起著不可忽視的重要作用[2]。
研究資料表明,多種生物活性物質(zhì),特別是生物活性小分子的分泌或活性異常參與了急性肺損傷、肺動脈高壓的病理進程[3]。Apelin作為一種新的血管活性多肽,在肺組織中和其受體APJ聯(lián)合表達水平最高[4]。對肺動脈高壓臨床和動物模型的實驗研究也表明Apelin/APJ系統(tǒng)參與了肺動脈高壓發(fā)生發(fā)展[5]。Apelin除了具有多數(shù)舒血管活性物質(zhì)所具有的功能外,還有調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、抗細菌、抗病毒感染的功能,對內(nèi)皮細胞功能的維護起著重要作用[6]。然而,Apelin在肺損傷中的作用和機制還遠未明了,如Apelin/APJ系統(tǒng)在PMVECs炎性損傷中的動態(tài)變化如何,外源性給予Apelin能否保護PM-VECs,是否可能改善各種肺動脈高壓,從而作為新的治療靶點,都值得進一步的探討。因此,本課題首次從細胞水平出發(fā),探討了Apelin/APJ系統(tǒng)在脂多糖(LPS)誘導(dǎo)大鼠PMVECs損傷中的作用及可能機制,為進一步闡明Apelin與肺動脈高壓的關(guān)系及其防治作用提供基礎(chǔ)實驗資料。
1.1材料
1.1.1動物 Wistar♂大鼠(100~150 g)用于原代培養(yǎng)PMVECs,由河北醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供。
1.1.2藥品與試劑 Apelin購自美國Santa Cruz公司,用無血清DMEM培養(yǎng)液溶解配制成10-3mol ·L-1的母液,-80℃保存,臨用時用培養(yǎng)液稀釋成所需濃度;LPS(Escherichia coli 055:B5)購自美國Sigma-Aldrich公司;DMEM培養(yǎng)基和胎牛血清購自美國Gibco公司;MTT、胰蛋白酶購自北京索來寶科技有限公司;PCNA、Akt、p-Akt抗體購自Abcam公司;β-actin抗體購自北京中杉金橋公司;IRDye 800、IRDye 700標記的二抗購自美國Rockland公司;Apelin、APJ上下游引物購自生工生物工程(上海)股份有限公司;TRIzol、M-MLV第一鏈合成系統(tǒng)購自美國Invitrogen公司;PCR Master Mix(2×)購自美國Thermo公司;其他試劑均為國產(chǎn)分析純。
1.1.3實驗儀器 二氧化碳培養(yǎng)箱、HEALFORCE超凈工作臺,上海力申儀器公司;5412R低溫離心機,德國Eppendorf公司;倒置顯微鏡、光學(xué)顯微鏡,日本Olympus公司;Floustar多功能微板分析儀,德國BMG公司;ND-1000紫外/可見光分光光度計,美國NanoDrop公司;Odyssey雙色紅外激光成像系統(tǒng),Gene Company Limited;DYY-11型多用電泳儀、DYC-Z22A型電泳槽,北京六一儀器廠;凝膠成像儀,美國Thermo Forma公司。
1.2方法
1.2.1PMVECs培養(yǎng)與鑒定 采用組織塊種植法原代培養(yǎng)[7-8]:大鼠腹腔注射3 000 U肝素鈉并麻醉后,無菌環(huán)境下從右心室注入D-Hanks液對心肺進行灌注,取出肺組織,剪去肺表面的臟層胸膜,剪下肺表面1~3 mm深的肺外緣組織,清洗后將其剪成約1 mm3大小的組織塊,均勻接種到25 cm2一次性無菌塑料培養(yǎng)瓶內(nèi),加事先配制好的DMEM培養(yǎng)液(含20%胎牛血清、100 kU·L-1青霉素、100 kU ·L-1鏈霉素、50 μg·L-1VEGF、90 kU·L-1肝素鈉)約1.5 mL于培養(yǎng)瓶內(nèi),以剛好浸沒組織塊為宜,避免組織塊漂浮。于培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng),每天換液1次以去除血細胞。貼壁60 h時,輕輕去除組織塊,更換培養(yǎng)液,繼續(xù)培養(yǎng)。每3 d換液1次,直至瓶底細胞基本匯合后,傳代培養(yǎng)。運用鏡下觀察、機械刮除及差速消化法進行純化,去除成纖維細胞及平滑肌細胞等混雜細胞。VIII因子相關(guān)抗原免疫細胞化學(xué)染色進行鑒定。
1.2.2細胞分組與處理 取對數(shù)生長期的PM-VECs消化分離,并制備合適密度的細胞懸液,接種于96孔板或培養(yǎng)瓶中,用含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液培養(yǎng)1~2 d至細胞融合達80%左右時,用含0.1%胎牛血清培養(yǎng)液培養(yǎng)24 h作同步化處理。然后隨機分為LPS(10 mg·L-1)處理不同時間組、Apelin不同濃度組,用于不同指標的檢測。其它實驗中,另取上述同步化的細胞隨機分為對照組、LPS(10 mg·L-1)組、Apelin(10-9、10-8mol·L-1)組:對照組加入等體積的0.1%胎牛血清培養(yǎng)液處理,Apelin組先用不同濃度Apelin預(yù)處理,2 h后加入終濃度為10 mg·L-1的LPS刺激細胞24 h,檢測PMVECs活力、PCNA蛋白表達以及Akt的磷酸化水平。
1.2.3MTT法檢測細胞活力 細胞懸液以適當?shù)拿芏冉臃N于96孔板中,每孔200 μL,培養(yǎng)24 h使細胞完全貼壁。細胞生長同步化,按“1.2.2”方法分組并接受不同處理,每組設(shè)6個平行孔。①在LPS、Apelin作用不同時間對PMVECs影響的實驗中,將同步化的細胞隨機分為LPS(10 mg·L-1)、Apelin (10-8mol·L-1)處理0、3、6、12、24、48 h組,各處理組在時間點到達后每孔加入20 μL MTT溶液(5 g· L-1),置培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)4 h,然后吸棄各孔上清液終止培養(yǎng),每孔加入200 μL二甲基亞砜(DMSO)溶液溶解紫色結(jié)晶,室溫條件下輕輕震蕩10 min,置Floustar多功能微板分析儀上,于490 nm波長條件下測定各孔光密度值(OD值);②在觀察Apelin不同濃度對細胞活力的影響實驗中,各組在加入終濃度為10-10、10-9、10-8、10-7、10-6mol·L-1Apelin后繼續(xù)培養(yǎng)24 h,然后按上述方法加入MTT進行測定;③在觀察Apelin對LPS誘導(dǎo)的PMVECs損傷的影響實驗中,同步化的細胞先加入不同濃度的Ape-lin預(yù)處理,2 h后加入終濃度為10 mg·L-1的LPS處理細胞24 h,然后按上述方法加入MTT進行測定。
1.2.4RT-PCR實驗 將生長良好的PMVECs按“1.2.2”方法分組,同步化的細胞經(jīng)LPS處理不同時間后,收集細胞,采用TRIzol一步法抽提細胞總RNA,采用ND-1000紫外/可見光分光光度計進行RNA定量。用M-MLV第一鏈合成系統(tǒng)試劑盒合成cDNA,產(chǎn)物用PCR Master Mix(2×)系統(tǒng)試劑盒進行PCR擴增。Apelin、APJ以及β-actin的引物序列見Tab 1。PCR反應(yīng)條件為:94℃2 s,94℃15 s,55 ℃30 s,72℃40 s,72℃5 min,共35個循環(huán)。取PCR產(chǎn)物4 μL,直接上樣,進行10 g·L-1瓊脂糖凝膠電泳,100 V恒壓電泳,20~40 min,Gold view顯色,凝膠成像系統(tǒng)觀察擴增產(chǎn)物條帶的大小及亮度,使用Biocapture系統(tǒng)成像,拍照,Bio1D軟件進行圖像分析,測定產(chǎn)物條帶的灰度值,計算目標產(chǎn)物與β-actin的比值,作為各擴增產(chǎn)物mRNA的相對表達量。
Tab 1 Primers used for PCR analysis
1.2.5免疫印跡實驗 將生長良好的PMVECs按“1.2.2”方法分組,各組經(jīng)LPS處理后,收集細胞,加入RIPA細胞裂解液裂解細胞,提取蛋白,使用ND-1000紫外/可見光分光光度計進行蛋白定量。等量蛋白(40 μg)上樣,SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳分離,電轉(zhuǎn)至PVDF膜上(4℃,2 h),室溫下含50 g·L-1脫脂奶粉的TBST封閉1 h,加入一抗(β-actin、PCNA、Akt、p-Akt),4℃過夜,次日TBST液洗膜后,加入相應(yīng)二抗(1∶5 000稀釋),37℃,1 h。TBST液洗膜3次,Odyssey 9120雙色紅外激光成像系統(tǒng)掃描PVDF膜并成像保存。PCNA蛋白的相對含量用其灰度值與β-actin的灰度值的比值表示,Akt的磷酸化水平用p-Akt/Akt來表示。
1.2.6統(tǒng)計方法 采用SPSS 15.0軟件進行數(shù)據(jù)分析,Origin 7.5軟件進行圖像處理。實驗數(shù)據(jù)以±s表示,采用單因素方差分析,Dunnet t檢驗進行組間比較。
2.1PMVECs體外培養(yǎng)及鑒定 采用組織貼塊法并加以改良成功培養(yǎng)出大鼠PMVECs,接種后24 h發(fā)現(xiàn)組織塊周圍有較多細胞呈放射狀貼壁生長(Fig 1A)。去除組織塊后,剩下的細胞繼續(xù)培養(yǎng)3~5 d,形成細胞單層,呈梭形或多角形,排列緊密,匯合成片,呈典型的鋪路鵝卵石狀(Fig 1B)。另外,我們采用VIII因子相關(guān)抗原免疫細胞化學(xué)染色進行鑒定,結(jié)果表明,約95%的細胞表現(xiàn)為VIII因子相關(guān)抗原表達陽性,高倍鏡下可見胞質(zhì)呈棕黃色(Fig 1C),結(jié)合我們的取材部位為肺外邊緣組織,可以證實分離培養(yǎng)的細胞為PMVECs。
2.2LPS作用不同時間PMVECs中Apelin、APJ mRNA表達的變化 PCR產(chǎn)物經(jīng)1.0%瓊脂糖凝膠電泳后,可在相應(yīng)位置見到清晰條帶。分析結(jié)果表明,10 mg·L-1LPS作用于PMVECs后,Apelin mR-NA表達升高,在6 h達到高峰(P<0.01);6 h后Apelin mRNA的表達呈不同程度地下降,在24 h和48 h Apelin mRNA的表達明顯低于對照組(P<0.05或P<0.01,F(xiàn)ig 2A)。另外,APJ mRNA的表達在LPS作用不同時間中也表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。與對照組相比,APJ mRNA表達在6 h即明顯升高(P<0.01),在12 h達到高峰(P<0.01),隨后又明顯下降,在48 h時,APJ mRNA的表達也明顯低于對照組(P<0.05,F(xiàn)ig 2B)。提示Apelin/APJ系統(tǒng)可能參與了LPS誘導(dǎo)的大鼠PMVECs損傷。
2.3Apelin對PMVECs增殖的影響 首先觀察了不同濃度Apelin作用24 h對大鼠PMVECs增殖的影響,結(jié)果表明,與對照組相比,10-10mol·L-1Apelin對大鼠PMVECs增殖沒有明顯影響,隨著濃度增加,10-9、10-8、10-7、10-6mol·L-1Apelin明顯促進了大鼠PMVECs增殖(P<0.05或P<0.01,F(xiàn)ig 3A)。但Apelin濃度超過10-8mol·L-1并沒有表現(xiàn)出更強的促增殖作用。隨后,我們觀察了10-8mol·L-1Apelin作用不同時間對大鼠PMVECs增殖的影響,結(jié)果表明,與對照組(Apelin 0 h)相比,Apelin作用6~48 h明顯誘導(dǎo)細胞增殖(P<0.05 或P<0.01,F(xiàn)ig 3B)。
Fig 1 Morphology and identification of rat PMVECs
Fig 2 Changes of mRNA expression of Apelin and APJ in rat PMVECs after LPS(10 mg·L-1)treatment for indicated durations(±s,n=3)
2.4Apelin對LPS誘導(dǎo)PMVECs損傷的影響首先觀察了10 mg·L-1LPS作用不同時間對大鼠PMVECs生長的影響,結(jié)果表明,與對照組(LPS 0 h)相比,10 mg·L-1LPS作用12 h即開始明顯抑制細胞生長(P<0.05),隨著作用時間的延長(24、48 h),細胞生長進一步受到抑制(P<0.01,F(xiàn)ig 4A)。另外,我們還觀察了Apelin(10-9、10-8mol·L-1)對LPS作用24 h誘導(dǎo)的PMVECs損傷的影響,結(jié)果表明,10-9、10-8mol·L-1Apelin對LPS導(dǎo)致的細胞損傷有不同程度的改善(與LPS組相比,P<0.05 或P<0.01,F(xiàn)ig 4B)。
2.5Apelin對LPS誘導(dǎo)PMVECs中PCNA蛋白表達及Akt磷酸化水平的影響 PCNA表達的高低反映了細胞的增殖能力。Western blot結(jié)果顯示,與對照組相比,LPS作用24h明顯降低了PMVECs中PCNA蛋白表達(P<0.01),也明顯抑制了Akt的磷酸化水平(P<0.01)。而Apelin(10-9、10-8mol· L-1)預(yù)處理均明顯干預(yù)了LPS誘導(dǎo)的PCNA蛋白表達及Akt磷酸化水平的降低(P<0.05或P<0.01,F(xiàn)ig 5)。
Fig 3 Effect of Apelin on proliferation of rat PMVECs examined by MTT assay(±s,n=3)
Fig 4 Injury of LPS on rat PMVECs and intervention effect of Apelin(±s,n=3)
Fig 5 Effect of LPS on the protein expression of PCNA and the phosphorylation of Akt and the intervention effect of Apelin(±s,n=3)
肺微血管與急性肺損傷、肺動脈高壓等疾病的發(fā)病機制密切相關(guān)。而構(gòu)成肺微血管的重要細胞PMVECs以緊密連接的方式內(nèi)覆于肺血管腔表面,不僅參與凝血、血管再生以及血管通透性等過程,也是各種細胞因子和炎性因子的作用靶點,在肺損傷相關(guān)疾病的進程中起著關(guān)鍵作用[9]。本實驗中,我們嚴格控制實驗細節(jié),成功培養(yǎng)大鼠PMVECs,并采用機械刮除法和局部消化法去除雜細胞,獲得了較為理想的細胞來源。
眾所周知,肺臟易受細菌、病毒等感染因素的侵襲,且肺部存在的反復(fù)感染與肺部疾病本身、肺動脈高壓的發(fā)展密切相關(guān)。Apelin作為一種新的血管活性多肽,在肺組織中和APJ聯(lián)合表達水平最高。令人感興趣的是,Apelin除了類似于多數(shù)舒血管活性物質(zhì)所具有的功能外,還有調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、抗炎、抗病毒感染的功能。眾多肺動脈高壓臨床和動物模型實驗研究也表明,Apelin/APJ系統(tǒng)可能參與了肺動脈高壓的發(fā)生發(fā)展。Goetze等[10]也發(fā)現(xiàn)動脈高壓患者血漿Apelin水平明顯低于正常對照組。因此,具有內(nèi)源性保護作用的Apelin生成減少或代謝異常可能是導(dǎo)致肺循環(huán)穩(wěn)態(tài)失衡的重要因素之一。在本實驗中,我們觀察了Apelin對大鼠PMVECs增殖的影響,結(jié)果表明,隨著濃度增加,Apelin明顯促進了大鼠PMVECs增殖。但Apelin濃度超過10-8mol ·L-1并沒有表現(xiàn)出更強的促增殖作用。隨后,我們觀察了10-8mol·L-1Apelin作用不同時間對大鼠PMVECs增殖的影響,發(fā)現(xiàn)Apelin作用6~48 h能明顯誘導(dǎo)大鼠PMVECs增殖。這些結(jié)果表明Apelin對內(nèi)皮細胞功能的維護起著重要作用。
LPS作為革蘭陰性桿菌外膜上的一種糖蛋白,是強烈的炎癥啟動因子,可導(dǎo)致組織細胞發(fā)生功能障礙、結(jié)構(gòu)破壞乃至凋亡壞死等一系列病理改變[11]。LPS可直接或間接損傷PMVECs,形成肺水腫、低氧血癥或肺動脈高壓[12-13],但涉及的機制仍需進一步闡明。本實驗中我們觀察了LPS作用不同時間PMVECs中Apelin、APJ mRNA表達的變化,發(fā)現(xiàn)二者mRNA的表達在LPS作用不同時間中表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢,可能是由于LPS在短時間內(nèi)能夠使Apelin、APJ mRNA表達水平呈代償性上升,但隨著作用時間延長,基因表達受到明顯抑制。提示Apelin/APJ系統(tǒng)可能參與了LPS誘導(dǎo)的大鼠PMVECs損傷。接下來的MTT實驗結(jié)果也表明,Apelin還不同程度地改善了LPS誘導(dǎo)的PM-VECs細胞損傷。進一步提示,Apelin/APJ系統(tǒng)對于維護內(nèi)皮細胞功能起著重要作用。
為深入探討Apelin保護PMVECs的作用機制,本實驗還觀察了PCNA蛋白表達以及Akt信號通路在LPS誘導(dǎo)PMVECs損傷中的變化,以及Apelin對此的干預(yù)作用。PCNA是分子質(zhì)量為36 ku的核蛋白,在調(diào)節(jié)DNA合成和細胞增殖方面起重要作用[14]。結(jié)果表明,Apelin對LPS誘導(dǎo)的PCNA蛋白表達的降低有明顯的抑制作用,提示Apelin的PM-VECs保護作用與升高PCNA蛋白表達有關(guān)。另外,Apelin能明顯逆轉(zhuǎn)LPS誘導(dǎo)的Akt磷酸化水平的降低,促進Akt磷酸化。據(jù)報道,PI3K/Akt信號通路的激活通過降低促凋亡基因的活性、上調(diào)抗凋亡基因的表達而在維護細胞功能方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。Akt是PI3K下游的直接靶蛋白,其磷酸化參與細胞活動的多種調(diào)節(jié)[15]。因此,Akt磷酸化通路可能是Apelin發(fā)揮微血管內(nèi)皮細胞保護作用的機制之一。
綜上所述,Apelin/APJ系統(tǒng)參與了LPS誘導(dǎo)的大鼠PMVECs損傷,Apelin對于維護PMVECs功能,干預(yù)LPS誘導(dǎo)的PMVECs損傷起著重要作用,可能與其激活A(yù)kt磷酸化通路有關(guān)。
(致謝:該實驗主要在河北醫(yī)科大學(xué)藥理學(xué)教研室完成,感謝該室在實驗技術(shù)和儀器設(shè)備上提供的幫助。)
參考文獻:
[1] Krotova K,Patel J M,Block E R,Zharikov S.Hypoxic upregula-tion of arginase II in human lung endothelial cells[J].Am J Phys-iol Cell Physiol,2010,299(6):C1541-8.
[2] Figueroa X F,Chen C C,Campbell K P,Damon D N.Are volt-age dependent ion channels involved in the endothelial cell control of vasomotor tone[J]?Am J Physiol Heart Circ Physiol,2007,293(9):H1371-83.
[3] Tsushima K,King L S,Aggarwal N R,et al.Acute lung injury review[J].Intern Med,2009,48(9):621-30.
[4] Sorhede W M,Magnusson C,Ahren B.The APJ receptor is ex-pressed in pancreatic islets and its ligand,apelin,inhibits insulin secretion in mice[J].Regul Pept,2005,131(1-3):12-7.
[5] Kim J.Apelin-APJ signaling:a potential therapeutic target for pulmonary arterial hypertension[J].Mol Cells,2014,37(3):196-201.
[6] Andersen C U,Markvardsen L H,Hilberg O,Simonsen U.Pul-monary apelin levels and effects in rats with hypoxic pulmonary hy-pertension[J].Respir Med,2009,103(11):1663-71.
[7] 時全星,孫 新,李 娟,等.肺微血管內(nèi)皮細胞的原代培養(yǎng)[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進展,2010,10(19):3609-12.
[7] Shi Q X,Sun X,Li J,et al.Primary culture of pulmonary micro-vascular endothelial cells in rats[J].Prog Mod Biomed,2010,10 (19):3609-12.
[8] 王 艷,汪 寧,林辰雨.腦微血管內(nèi)皮細胞的原代培養(yǎng)方法概述[J].中國藥理學(xué)通報,2013,29(2):294-6.
[8] Wang Y,Wang N,Lin C Y.Overview of the methods of brain mi-crovascular endothelial cells in primary culture[J].Chin Pharma-col Bull,2013,29(2):294-6.
[9] Kuebler W M.Inflammatory pathways and microvascular responses in the lung[J].Pharmacol Rep,2005,57(Supp 1):196-205.
[10]Goetze J P,Rehfeld J F,Carlsen J,et al.Apelin:a new plasma marker of cardiopulmonary disease[J].Regul Pept,2006,133(1 -3):134-8.
[11]Chen H,Bai C,Wang X.The value of the lipopolysaccharide-in-duced acute lung injury model in respiratory medicine[J].Expert Rev Respir Med,2010,4(6):773-83.
[12]Zhao Y I,Gorshkova I A,Berdyshev E,et al.Protection of LPS-induced murine acute lung injury by sphingosine-1-phosphate lyase suppression[J].Am J Respir Cell Mol Biol,2011,45(2):426-35.
[13]徐秀娟,孫耕耘,尤青海,張 丹.cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白在LPS致肺微血管內(nèi)皮細胞損傷過程中的作用[J].中國藥理學(xué)通報,2014,30(7):965-9.
[13]Xu X J,Sun G Y,You Q H,Zhang D.Role of CREB in LPS-in-duced injury of RPMVEC[J].Chin Pharmacol Bull,2014,30 (7):965-9.
[14]徐 慧,戴元榮,李鳳琴,等.羅紅霉素對哮喘平滑肌細胞增殖以及微囊蛋白-1及PI3K/Akt的影響[J].中國藥理學(xué)通報,2015,31(3):407-11.
[14]Xu H,Dai Y R,Li F Q,et al.Effect of roxithromycin on asthma smooth muscle cells proliferation,caveolin-1 and PI3K/Akt path-way[J].Chin Pharmacol Bull,2015,31(3):407-11.
[15]Penumatsa K,Abualkhair S,Wei L,et al.Tissue transglutami-nase promotes serotonin-induced AKT signaling and mitogenesis in pulmonary vascular smooth muscle cells[J].Cell Signal,2014,26(12):2818-25.
The changes and effects of Apelin/APJ system in LPS-induced injury of rat pulmonary microvascular endothelial cells
LIU Huan-long1,ZHU Zhong-ning2,JIANG Ping2,HAN Yu2,SU Su-wen2,CHEN Xue-yan2
(1.the Second Hospital of Hebei Medical University,Shijiazhuang 050000,China;2.Dept of Pharmacology,Hebei Medical University,Shijiazhuang 050017,China)
Abstract:Aim To explore the changes of Apelin/APJ system in LPS-induced injury of rat pulmonary mi-crovascular endothelial cells(PMVECs),and the effect and mechanism of Apelin.Methods PMVECs were cultured with the explant technique,and the identifica-tion of rat PMVECs was carried out by immunocyto-chemical staining of factorⅧrelated antigen.MTT as-say was used to evaluate the viability of PMVECs.The mRNA expression of Apelin and APJ was detected by RT-PCR.The protein expression of PCNA and the phosphorylation of Akt was analyzed by Western blot.Results The mRNA expression of Apelin and APJ showed a compensatory increase after LPS treatment for a short period of time(P<0.01),but with the exten-sion of time,which was significantly inhibited,even lower than the control group(P<0.05 or P<0.01),suggesting that Apelin/APJ system might be involved in LPS-induced PMVECs injury.MTT results showed that 10-6~10-9mol·L-1Apelin obviously promoted the proliferation of rat PMVECs(P<0.05 or P<0.01),and with certain concentration and time de-pendence.Moreover,Apelin also improved the LPS-induced PMVECs injury in different degrees(P<0.05 or P<0.01).In addition,Western blot analysis showed that Apelin significantly reversed the decrease of the protein expression of PCNA and the Akt phos-phorylation level induced by LPS(P<0.05 or P<0.01).Conclusions The Apelin/APJ system is in-volved in LPS-induced PMVECs injury.Apelin plays an important role in protecting the pulmonary microvas-cular endothelial function and reversing the LPS-in-duced PMVECs injury,which might be related to the activation of Akt phosphorylation pathway.
Key words:Apelin;APJ;lipopolysaccharide(LPS);pulmonary microvascular endothelial cells(PMVECs);proliferation;Akt;proliferating cell nuclear antigen (PCNA)
作者簡介:劉煥龍(1976-),男,博士,副主任藥師,研究方向:心血管藥理學(xué),Tel:0311-86261032,E-mail:lhlong1026@163.com;陳雪彥(1978-),女,博士,副教授,研究方向:心血管藥理學(xué),通訊作者,Tel:0311-86265644,E-mail:cxylong@126.com
基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(No 81273600);河北省自然科學(xué)基金資助項目(No H2013206147)
收稿日期:2015-04-03,修回日期:2015-05-05
文獻標志碼:A
文章編號:1001-1978(2015)08-1152-07
doi:10.3969/j.issn.1001-1978.2015.08.025