摘要 目的:探究脂蛋白相關(guān)性磷脂酶A2(LP-PLA2)在氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)作用下的血管平滑肌細(xì)胞(VSMC)泡沫化中的作用及其相關(guān)分子途徑。方法:采用組織塊貼壁法分離小鼠原代主動(dòng)脈VSMC,α-肌動(dòng)蛋白(α-SAM)標(biāo)記的免疫熒光染色進(jìn)行鑒定;采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染技術(shù)將過(guò)表達(dá)LP-PLA2質(zhì)粒(oe-LP-PLA2)與陰性對(duì)照質(zhì)粒(oe-NC)轉(zhuǎn)染入細(xì)胞中,實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)與蛋白免疫印跡法(Western Blot)檢測(cè)轉(zhuǎn)染后細(xì)胞中LP-PLA2 mRNA和蛋白表達(dá)水平;采用ox-LDL和大胞飲抑制劑LY294002處理VSMC,并將細(xì)胞分為4組,正常培養(yǎng)的control組,ox-LDL處理的轉(zhuǎn)染oe-LP-PLA2細(xì)胞的ox-LDL+oe-LP-PLA2組、ox-LDL+oe-NC組、聯(lián)合使用ox-LDL和LY294002處理的轉(zhuǎn)染oe-LP-PLA2細(xì)胞的ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組。油紅O染色檢測(cè)各組VSMC中脂質(zhì)聚積水平,試劑盒檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)總膽固醇含量,酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測(cè)各組細(xì)胞上清液中腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)和單核細(xì)胞趨化因子-1(MCP-1)的表達(dá)水平,DCFH-DA法檢測(cè)各組VSMC細(xì)胞中活性氧(ROS)含量,Western Blot檢測(cè)各組細(xì)胞中LP-PLA2和泡沫化信號(hào)通路中固醇?;D(zhuǎn)移酶1(ACATl)、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2(ERK1/2)和c-Jun氨基末端激酶(JNK)/應(yīng)激活化蛋白激酶(SAPK)蛋白的表達(dá)水平。結(jié)果:成功分離了原代VSMC,且α-SAM標(biāo)記的陽(yáng)性細(xì)胞比率達(dá)95%以上;與control組比較,轉(zhuǎn)染oe-LP-PLA2質(zhì)粒后細(xì)胞中LP-PLA2 mRNA和蛋白表達(dá)水平均升高(P<0.01);與control組比較,ox-LDL+oe-NC組、ox-LDL+oe-LP-PLA2組和ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組細(xì)胞的油紅O染色陽(yáng)性面積、細(xì)胞中總膽固醇含量、細(xì)胞上清液中TNF-α、IL-6、MCP-1的表達(dá)水平和細(xì)胞中活性氧含量均增加(P<0.05或P<0.01);與ox-LDL+oe-NC組比較,ox-LDL+oe-LP-PLA2組油紅O染色陽(yáng)性面積、細(xì)胞中總膽固醇含量、細(xì)胞上清液中TNF-α、IL-6、MCP-1的表達(dá)水平和細(xì)胞中活性氧含量均增加(P<0.05);與ox-LDL+oe-LP-PLA2組比較,ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組中上述檢測(cè)指標(biāo)均降低(P<0.05);Western Blot檢測(cè)結(jié)果顯示,與control組比較,ox-LDL+oe-NC組、ox-LDL+oe-LP-PLA2組和ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組中LP-PLA2、ACATl、ERK1/2和JNK/SAPK蛋白表達(dá)均升高(P<0.05或P<0.01);與ox-LDL+oe-NC組比較,ox-LDL+oe-LP-PLA2組LP-PLA2、ACATl、ERK1/2、JNK/SAPK蛋白表達(dá)水平升高(P<0.05),ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組中除LP-PLA2升高外(P<0.05),其他蛋白表達(dá)水平比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);與ox-LDL+oe-LP-PLA2組比較,ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組細(xì)胞中ACATl、ERK1/2、JNK/SAPK蛋白表達(dá)水平均降低(P<0.05)。結(jié)論:上調(diào)LP-PLA2表達(dá)可通過(guò)大胞飲機(jī)制促進(jìn)ox-LDL作用下的VSMC的泡沫化進(jìn)程,而這可能與ERK和JNK/SAPK通路的表達(dá)上調(diào)有關(guān)。
關(guān)鍵詞 脂蛋白相關(guān)性磷脂酶;血管平滑肌細(xì)胞;泡沫細(xì)胞;氧化型低密度脂蛋白;大胞飲;小鼠;實(shí)驗(yàn)研究
doi:10.12102/j.issn.1672-1349.2023.15.012
動(dòng)脈粥樣硬化是導(dǎo)致包括冠狀動(dòng)脈阻塞在內(nèi)的多種心血管疾病的主要病因[1]。在動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程中,泡沫細(xì)胞在內(nèi)皮下的不斷形成與累積及其壞死所引發(fā)的炎癥反應(yīng),加劇了斑塊的不穩(wěn)定性,從而誘導(dǎo)冠狀動(dòng)脈阻塞,導(dǎo)致急性心肌梗死等心血管疾病的發(fā)生[2]。既往研究表明,巨噬細(xì)胞是泡沫細(xì)胞的主要來(lái)源,但越來(lái)越多的數(shù)據(jù)表明,特定環(huán)境下發(fā)生表型改變的血管平滑細(xì)胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)不僅具有巨噬細(xì)胞的特征,同時(shí)也能在細(xì)胞內(nèi)積聚膽固醇,且在中晚期的動(dòng)脈硬化中,VSMC是斑塊
中泡沫細(xì)胞和炎癥反應(yīng)的主要來(lái)源[3]。這提示在動(dòng)脈粥樣硬化中,VSMC同樣具有泡沫樣變的能力。盡管一些清道夫受體參與了泡沫細(xì)胞形成過(guò)程中的脂質(zhì)攝取,但導(dǎo)致VSMC發(fā)生泡沫化的具體機(jī)制尚未明確。脂蛋白相關(guān)性磷脂酶A2(lipoprotein-associated phospholipase A LP-PLA2)又稱(chēng)血小板活化因子乙酰水解酶,其主要來(lái)源于巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、泡沫細(xì)胞等炎性細(xì)胞的分泌[4]。LP-PLA2可與低密度脂蛋白(LDL)結(jié)合,促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的炎癥反應(yīng)與氧化應(yīng)激,并導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能破壞,加速斑塊的形成與發(fā)展[5]。然而,關(guān)于LP-PLA2是否參與VSMC泡沫樣變及其具體作用尚未明確。因此,本研究通過(guò)探討LP-PLA2在VSMC泡沫化中的作用,旨在進(jìn)一步揭示動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生機(jī)制。
1 材料與方法
1.1 主要試劑與儀器
無(wú)特定病原體(SPF)級(jí)雄性4周齡C57BL/6小鼠6只,體質(zhì)量(16.0±1.5)g,購(gòu)自海南藥物研究所有限責(zé)任公司。大鼠抗小鼠α-SAM抗體(美國(guó)Abacm公司);FITC標(biāo)記的山羊抗兔二抗(美國(guó)BD公司);過(guò)表達(dá)LP-PLA2質(zhì)粒(oe-LP-PLA2)與陰性對(duì)照質(zhì)粒(oe-NC)(廣州銳博生物公司);大胞飲抑制劑LY294002、氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,ox-LDL)、DCFH-DA試劑盒、膽固醇檢測(cè)量試劑盒(美國(guó)Sigma公司);Power SYBR Green PCR Master Mix試劑盒(美國(guó)Applied Biosystems公司);TRIzol試劑、反轉(zhuǎn)錄試劑盒(美國(guó)Invitrogen公司);Lipofectamine 2000試劑(美國(guó)Thermo公司);二喹啉甲酸法(BCA)蛋白定量試劑盒、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)和單核細(xì)胞趨化因子-1(monocyte chemoattractant protrin- MCP-1)表達(dá)的酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)試劑盒(江蘇碧云天生物技術(shù)公司);大鼠抗LP-PLA2、固醇?;D(zhuǎn)移酶1(cholesterol acyltransferases ACATl)、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2(extracellular-signal regulated kinase1/ ERK1/2)、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun NH2-terminal kinase,JNK)/應(yīng)激活化蛋白激酶(stress activated protein kinase,SAPK)和β-actin抗體(美國(guó)Cell Signaling Technology公司);辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的兔抗大鼠二抗(美國(guó)Jackson ImmunoResearch公司);實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)引物設(shè)計(jì)與合成(上海生工生物工程有限公司)。細(xì)胞培養(yǎng)箱(MCO-175型,日本三洋公司);紫外分光光度計(jì)(Du-640型,美國(guó)Beckman公司);熒光顯微鏡(DM IL LED型,德國(guó)Lecia公司)。
1.2 小鼠原代主動(dòng)脈VSMC的培養(yǎng)和鑒定
參考文獻(xiàn)[6]方法分離培養(yǎng)小鼠原代主動(dòng)脈VSMC。解剖小鼠主動(dòng)脈,并除去外膜和內(nèi)皮組織,將血管中膜剪成1 mm×1 mm×1 mm大小,并置入培養(yǎng)瓶中使用含20%FBS和1%青鏈霉素-抗真菌劑的DMEM/F12培養(yǎng)基,在37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)至5~7 d時(shí)組織塊邊緣可見(jiàn)有VSMC爬出,10 d時(shí)VSMC可融合生長(zhǎng)。使用含EDTA的0.25%胰蛋白酶進(jìn)行常規(guī)消化并傳代進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),取傳至3代以后的VSMC進(jìn)行后續(xù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)。采用針對(duì)平滑肌的特異性抗體α-SAM進(jìn)行鑒定VSMC。取生長(zhǎng)良好的VSMC,常規(guī)消化后接種于載玻片上,37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),待細(xì)胞貼壁后,棄原培養(yǎng)液,4%多聚甲醛溶液固定細(xì)胞,Triton X-100破膜,加入α-SAM抗體(1∶200),4 ℃下孵育過(guò)夜,次日加入FITC標(biāo)記的熒光二抗(1∶500),室溫下避光孵育1 h,加入DAPI試劑進(jìn)行染核,最后加入防熒光猝滅劑封片,熒光顯微鏡下觀察拍照。
1.3 細(xì)胞轉(zhuǎn)染和分組
取生長(zhǎng)狀態(tài)良好的VSMC,常規(guī)消化后,調(diào)整細(xì)胞密度,按2×105個(gè)/孔接種于6孔板中,待細(xì)胞生長(zhǎng)融合至70%時(shí),按轉(zhuǎn)染試劑Lipofectamine 2000操作說(shuō)明書(shū)方法將oe-LP-PLA2質(zhì)粒及陰性對(duì)照質(zhì)粒oe-NC轉(zhuǎn)染入VSMC中。取轉(zhuǎn)染48 h的細(xì)胞,用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。取轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞,按處理方式的不同將VSMC分為4組:正常培養(yǎng)的control組,采用100 μg/mL ox-LDL處理的轉(zhuǎn)染oe-LP-PLA2的ox-LDL+oe-LP-PLA2組和ox-LDL+oe-NC組,聯(lián)合使用100 μg/mL ox-LDL與33μmol/L LY294002處理的轉(zhuǎn)染oe-LP-PLA2的x-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組。ox-LDL與LY294002的使用濃度參考文獻(xiàn)[7-8]。上述各組細(xì)胞置于37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h后用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。
1.4 油紅O染色
取各組VSMC,棄原培養(yǎng)液,磷酸緩沖鹽溶液(PBS)充分洗滌細(xì)胞后采用4%多聚甲醛于室溫下固定30 min,PBS再次洗滌,加入油紅O工作液在室溫下進(jìn)行染色30 min,蒸餾水洗滌細(xì)胞,隨后在倒置顯微鏡下觀察,每組至少隨機(jī)選取5個(gè)低倍率視野進(jìn)行拍照。Image J軟件對(duì)細(xì)胞中的紅色脂滴面積進(jìn)行計(jì)算分析。
1.5 細(xì)胞內(nèi)總膽固醇的測(cè)定
取各組VSMC,按試劑盒操作說(shuō)明書(shū)方法采用異丙醇提取細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)成分,并使用耦合酶測(cè)定法測(cè)定細(xì)胞內(nèi)總膽固醇(total cholesterol,TC)含量。實(shí)驗(yàn)單獨(dú)重復(fù)3次。
1.6 ELISA檢測(cè)炎性因子TNF-α、IL-6、MCP-1含量
取各組VSMC上清液,4 ℃下1 000 r/min離心10 min后,按照ELISA試劑盒使用說(shuō)明書(shū)方法檢測(cè)上清液中TNF-α、IL-6和MCP-1含量。實(shí)驗(yàn)單獨(dú)重復(fù)3次。
1.7 DCFH-DA法檢測(cè)活性氧(ROS)水平
取各組VSMC,使用DCFH-DA法檢測(cè)細(xì)胞中ROS含量。根據(jù)DCFH-DA試劑盒說(shuō)明書(shū)方法,加入含10 mmol/L的DCFH-DA工作液在37 ℃下避光孵育30 min后,PBS溶液充分洗滌細(xì)胞后,熒光顯微鏡下觀察綠色熒光強(qiáng)度。
1.8 RT-PCR檢測(cè)細(xì)胞中LP-PLA2 mRNA表達(dá)水平
用TRIzol試劑提取待測(cè)細(xì)胞中的總RNA,按照反轉(zhuǎn)錄試劑盒說(shuō)明書(shū)方法進(jìn)行合成cDNA。使用Power SYBR Green PCR Master Mix試劑盒在StepOne系統(tǒng)進(jìn)行RT-PCR。LP-PLA2引物序列,正向引物:5′-CGGATTGATGAGATGCCTGA-3′,反向引物:5′-CTTGTTGGGCTTGCCAAACT-3′;β-actin-引物序列,正向引物:5′-TCCTGTGGCATCCACGAAACT- 反向引物:5′-GAAGCATTTGCGGTGGACGAT-3′。以β-actin為內(nèi)參基因,采用2-△△Ct方法分析LP-PLA2 mRNA的相對(duì)表達(dá)水平,并將其與對(duì)照組進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。實(shí)驗(yàn)單獨(dú)重復(fù)3次。
1.9 蛋白質(zhì)免疫印跡法(Western Blot)檢測(cè)細(xì)胞中泡沫化信號(hào)通路相關(guān)蛋白的表達(dá)
采用細(xì)胞裂解液在冰上裂解待測(cè)細(xì)胞,離心后收集總蛋白。用BCA蛋白檢測(cè)試劑盒測(cè)定蛋白濃度。將等量的蛋白樣品置于15%十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠中電泳分離,并轉(zhuǎn)移到聚偏氟乙烯膜上。膜在室溫下用5%脫脂奶粉封閉1 h,然后加入一抗:LP-PLA2(1∶500)、ACATl(1∶800)、ERK1/2(1∶800)、JNK/SAPK(1∶800)和β-actin(1∶1 000),4 ℃下孵育過(guò)夜,在三乙醇胺緩沖鹽溶液(TBS)中洗滌后,在室溫下與辣根過(guò)氧化物酶偶聯(lián)的二抗(1∶5 000)孵育2 h。最后,在Tanon-5500化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)中進(jìn)行蛋白條帶灰度成像并拍照,應(yīng)用Image J軟件進(jìn)行定量。以β-actin為內(nèi)參,分析目的蛋白表達(dá)水平。實(shí)驗(yàn)單獨(dú)重復(fù)3次。
1.10 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
采用SPSS 21.0和GraphPad Prism 6.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的定量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié) 果
2.1 原代VSMC的鑒定
光鏡觀察結(jié)果顯示,采用組織塊貼壁法培養(yǎng)至5~7 d時(shí)可見(jiàn)有VSMC從組織塊邊緣爬出,10 d左右時(shí)VSMC可融合生長(zhǎng),呈多角形、梭形或不規(guī)則形(見(jiàn)圖1)。免疫熒光染色結(jié)果表明,VSMC顯示出α-SAM標(biāo)記的綠色熒光,且陽(yáng)性細(xì)胞比例達(dá)95%以上(見(jiàn)圖2)。上述結(jié)果提示,本實(shí)驗(yàn)分離培養(yǎng)的細(xì)胞為VSMC,且純度可滿足后續(xù)實(shí)驗(yàn)要求。
2.2 轉(zhuǎn)染后VSMC中LP-PLA2的表達(dá)
RT-PCR與Western Blot法檢測(cè)轉(zhuǎn)染后VSMC中LP-PLA2 mRNA和蛋白表達(dá)的結(jié)果顯示,與control組比較,轉(zhuǎn)染oe-LP-PLA2質(zhì)粒后細(xì)胞中LP-PLA2 mRNA和蛋白表達(dá)水平均明顯升高(P<0.01),而轉(zhuǎn)染oe-NC的細(xì)胞中無(wú)明顯變化(P>0.05)。詳見(jiàn)圖3~圖5。
2.3 過(guò)表達(dá)LP-PLA2對(duì)VSMC源性泡沫細(xì)胞形成的影響
油紅O染色結(jié)果顯示,細(xì)胞形態(tài)增大變圓,胞核突出,胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)大量紅色脂滴,并呈“戒環(huán)”狀聚集在細(xì)胞周邊,符合VSMC泡沫樣變。與control組比較,ox-LDL+oe-NC組、ox-LDL+oe-LP-PLA2組和ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組細(xì)胞的油紅O陽(yáng)性面積明顯增加(P<0.01);與ox-LDL+oe-NC組比較,ox-LDL+oe-LP-PLA2組油紅O陽(yáng)性面積明顯增加(P<0.05);與ox-LDL+oe-LP-PLA2組比較,ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組油紅O陽(yáng)性面積明顯減少(P<0.05)。詳見(jiàn)圖6、圖7。
細(xì)胞內(nèi)總膽固醇含量測(cè)定結(jié)果表明,與control組比較,ox-LDL+oe-NC組、ox-LDL+oe-LP-PLA2組和ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組VSMC中總膽固醇含量升高(P<0.01);與ox-LDL+oe-NC組比較,ox-LDL+oe-LP-PLA2組總膽固醇含量升高(P<0.05),但ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組無(wú)改變(P>0.05);與ox-LDL+oe-LP-PLA2組比較,ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組VSMC中總膽固醇含量降低(P<0.05)。詳見(jiàn)圖8。
2.4 過(guò)表達(dá)LP-PLA2對(duì)VSMC源性泡沫細(xì)胞炎癥與氧化應(yīng)激的影響
ELISA檢測(cè)結(jié)果顯示,與control組比較,ox-LDL+oe-NC組、ox-LDL+oe-LP-PLA2組和ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組上清液中TNF-α、IL-6、MCP-1含量升高(P<0.05或P<0.01);與ox-LDL+oe-NC組比較,ox-LDL+oe-LP-PLA2組TNF-α、IL-6、MCP-1含量升高(P<0.05);與ox-LDL+oe-LP-PLA2組比較,ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組中TNF-α、IL-6、MCP-1含量降低(P<0.05)。詳見(jiàn)表1。
DCFH-DA法檢測(cè)各組VSMC源性泡沫細(xì)胞中ROS水平的結(jié)果顯示,與control組比較,ox-LDL+oe-NC組、ox-LDL+oe-LP-PLA2組和ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組細(xì)胞中ROS表達(dá)水平升高(P<0.01);與ox-LDL+oe-NC組比較,ox-LDL+oe-LP-PLA2組ROS表達(dá)升高(P<0.05);與ox-LDL+oe-LP-PLA2組比較,ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組細(xì)胞中ROS表達(dá)降低(P<0.05)。詳見(jiàn)圖9、圖10。
2.5 過(guò)表達(dá)LP-PLA2對(duì)VSMC源性泡沫化信號(hào)通路的影響
Western Blot檢測(cè)結(jié)果顯示,與control組比較,ox-LDL+oe-NC組、ox-LDL+oe-LP-PLA2組和ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組VSMC源性泡沫細(xì)胞中LP-PLA2和泡沫化信號(hào)通路中ACATl、ERK1/2、JNK/SAPK蛋白表達(dá)均升高(P<0.05或P<0.01);與ox-LDL+oe-NC組比較,ox-LDL+oe-LP-PLA2組LP-PLA2、ACATl、ERK1/2、JNK/SAPK蛋白表達(dá)水平升高(P<0.05或P<0.01),ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組中除LP-PLA2升高外(P<0.05),其他蛋白表達(dá)水平比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);與ox-LDL+oe-LP-PLA2組比較,ox-LDL+oe-LP-PLA2+LY294002組細(xì)胞中ACATl、ERK1/2、JNK/SAPK蛋白表達(dá)水平均降低(P<0.05),而LP-PLA2蛋白表達(dá)水平無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。詳見(jiàn)圖11、圖12。
3 討 論
研究表明,靶向VSMC的泡沫化進(jìn)程可能是緩解動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)鍵策略[9]。本研究結(jié)果表明,上調(diào)VSMC中LP-PLA2表達(dá)可通過(guò)大胞飲機(jī)制和ERK1/2、JNK/SAPK途徑促進(jìn)ox-LDL作用下的細(xì)胞中脂質(zhì)累積與炎性因子和ROS的產(chǎn)生,從而加速誘導(dǎo)VSMC的泡沫化轉(zhuǎn)變。
在動(dòng)脈粥樣硬化形成過(guò)程中,多種炎性細(xì)胞可分泌LP-PLA 如單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、泡沫細(xì)胞等[5,10]。同時(shí),單核細(xì)胞成熟為巨噬細(xì)胞也伴隨著LP-PLA2 mRNA和蛋白水平的明顯增加,且在用ox-LDL處理巨噬細(xì)胞以誘導(dǎo)其泡沫化過(guò)程中,LP-PLA2表達(dá)水平也呈現(xiàn)出明顯的升高趨勢(shì)[11],這與在臨床中動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中觀察到的結(jié)果一致[12],均表明LP-PLA2是巨噬細(xì)胞發(fā)生泡沫化的關(guān)鍵因子。而在VSMC來(lái)源的泡沫化細(xì)胞中,LP-PLA2的具體作用尚不明確。細(xì)胞中脂質(zhì)積累和炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激是VSMC發(fā)生泡沫化最為明顯的、相互關(guān)聯(lián)的病理變化[13]。而ox-LDL作為內(nèi)源性脂質(zhì)配體的主要成分,其可導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷,并積聚在巨噬細(xì)胞和VSMC中,可進(jìn)一步誘導(dǎo)細(xì)胞炎癥反應(yīng)的發(fā)生[14]。研究顯示,LP-PLA2參與ox-LDL誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)和ROS生成[15]。本課題組通過(guò)ox-LDL處理原代分離的小鼠VSMC發(fā)現(xiàn),細(xì)胞中脂質(zhì)累積和促炎因子TNF-α、IL-6、MCP-1和ROS的表達(dá)水平均明顯升高,而上調(diào)VSMC中LP-PLA2表達(dá)則明顯促進(jìn)了上述現(xiàn)象的發(fā)生。表明VSMC泡沫化進(jìn)程中LP-PLA2同樣具有重要作用。TNF-α和IL-6作為炎癥性標(biāo)志物,其在動(dòng)脈粥樣硬化中能夠介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞損傷,參與凝血功能障礙與炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)的放大,并影響粥樣斑塊的穩(wěn)定性[16]。而MCP-1是一種在動(dòng)脈粥樣斑塊中發(fā)現(xiàn)的,可被單核細(xì)胞、VSMC和內(nèi)皮細(xì)胞等多種細(xì)胞表達(dá)的一種C-C型促炎趨化因子[17]。研究發(fā)現(xiàn),MCP-1不僅能促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞與單核細(xì)胞之間的黏附,還能促進(jìn)VSMC的增殖,使其由收縮型轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣尚?,而后者可大量攝取ox-LDL并發(fā)生泡沫化[18]。同時(shí),發(fā)生泡沫樣變的VSMC對(duì)MCP的分泌能力也明顯增強(qiáng),這與在人類(lèi)動(dòng)脈粥樣硬化中發(fā)現(xiàn)的VSMC高表達(dá)MCP-1的現(xiàn)象一致[17-18]。此外,促炎因子TNF-α、IL-6等還能直接激活與內(nèi)皮細(xì)胞膜結(jié)合的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶,進(jìn)而催化產(chǎn)生ROS,作為信號(hào)分子調(diào)節(jié)血管與細(xì)胞內(nèi)黏附分子基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá),從而加速動(dòng)脈粥樣硬化的形成與發(fā)展[19]。
大胞飲是一種可無(wú)需肌動(dòng)蛋白參與的細(xì)胞外物質(zhì)進(jìn)入胞內(nèi)的途徑之一,其與細(xì)胞的免疫反應(yīng),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝取和粥樣硬化中細(xì)胞的泡沫樣變等多種生理及病理學(xué)改變均密切相關(guān)[20-21]。在巨噬細(xì)胞來(lái)源的泡沫細(xì)胞中,Anzinger等[22]研究表明,粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子誘導(dǎo)的小鼠巨噬細(xì)胞可通過(guò)大胞飲機(jī)制攝取LDL,使其發(fā)生泡沫化,并促進(jìn)主動(dòng)脈的脂質(zhì)積聚。而對(duì)于VSMC的泡沫化進(jìn)程,陳雪等[23]研究表明,炎癥可誘導(dǎo)VSMC通過(guò)大胞飲機(jī)制來(lái)攝取天然低密度脂蛋白,從而增加細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)的聚集,促進(jìn)細(xì)胞的泡沫化形成。本研究在上述研究的基礎(chǔ)上,通過(guò)應(yīng)用胞飲抑制劑LY294002測(cè)試,結(jié)果表明阻滯VSMC的胞飲途徑可降低過(guò)表達(dá)LP-PLA2所促進(jìn)的VSMC的泡沫化進(jìn)程。提示大胞飲機(jī)制可能是LP-PLA2促進(jìn)VSMC發(fā)生泡沫化的重要途徑。ACATl是細(xì)胞內(nèi)催化游離膽固醇和脂肪酸合成膽固醇酯的關(guān)鍵酶,其在細(xì)胞發(fā)生泡沫化進(jìn)程中具有重要作用[24]。而抑制ACATl在一定程度上可改善動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展[25]。ERK和JNK/SAPK作為絲裂素活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)通路的兩條重要途徑,均參與了動(dòng)脈粥樣硬化的病理過(guò)程[26]。研究表明,ox-LDL所致的內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂、VSMC的增殖與遷移及其與巨噬細(xì)胞中脂質(zhì)代謝穩(wěn)態(tài)的失衡等都與ERK和JNK/SAPK途徑有關(guān)[26-27]。本研究結(jié)果表明,上調(diào)VSMC中LP-PLA2表達(dá)水平可促進(jìn)ox-LDL刺激作用下的細(xì)胞中ERK和JNK/SAPK通路,而大胞飲抑制劑則能削弱LP-PLA2對(duì)ERK和JNK/SAPK蛋白表達(dá)水平的促進(jìn)作用。
4 小 結(jié)
綜上所述,本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,上調(diào)LP-PLA2表達(dá)可通過(guò)大胞飲機(jī)制促進(jìn)ox-LDL作用下的VSMC的泡沫化進(jìn)程,而這可能與ERK和JNK/SAPK通路的表達(dá)上調(diào)有關(guān)。本研究進(jìn)一步補(bǔ)充了VSMC發(fā)生泡沫化的相關(guān)機(jī)制,有望LP-PLA2成為今后預(yù)防和治療動(dòng)脈粥樣硬化思路與策略的研究靶點(diǎn)提供新的思路與策略。
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(收稿日期:2022-07-28)
(本文編輯鄒麗)
基金項(xiàng)目 海南省衛(wèi)生健康行業(yè)科研項(xiàng)目(No.20A200521)
通訊作者 林莉,E-mail:linli66718458@126.com
引用信息 梁榮珍,王太成,林德文,等.脂蛋白相關(guān)性磷脂酶A2促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞泡沫化機(jī)制的研究[J].中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志,202 21(15):2777-2784.