張代娟, 劉同美△, 崔曉棟, 劉江月, 郭軍堂, 王建英, 葉篤筠
(1濰坊醫(yī)學(xué)院病理生理教研室,山東 濰坊 261053;2華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院病理生理教研室,湖北 武漢 430030)
內(nèi)脂素是在2005年發(fā)現(xiàn)的一種新的脂肪細(xì)胞因子(adipocytokines)[1]。目前認(rèn)為,內(nèi)脂素是一種重要的前炎癥因子,內(nèi)脂素在血管平滑肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞皆有表達(dá),在巨噬細(xì)胞、動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)斑塊富含脂質(zhì)的區(qū)域高表達(dá),在AS斑塊不穩(wěn)定性中發(fā)揮一定作用[2],因此與AS的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。我們前期工作觀察到活血化瘀中藥成分青心酮(3,4-dihydroxyaceto-phenone,DHAP)能通過抑制TLR4表達(dá)、TNF-α分泌起到較好的抗炎作用[3]。青心酮能否通過抑制內(nèi)脂素分泌來影響AS炎癥反應(yīng)的發(fā)生發(fā)展,目前尚無這方面的報道。本實(shí)驗(yàn)擬對比青心酮及辛伐他汀對ApoE(-/-)小鼠內(nèi)脂素分泌的影響,探討青心酮對AS的防治機(jī)制。
ME1000+YG-2型電鏡(USA),Hoefer垂直型電泳槽和濕式電轉(zhuǎn)膜槽(USA),DF-C型電泳儀(東方特力科貿(mào)中心),Bio-Rad型轉(zhuǎn)膜儀(USA),KD病理切片機(jī)(科迪儀器設(shè)備有限公司),RX-2000全自動生化測定儀(Technicon)。
青心酮為北京制藥三廠贈送,批號為051202;辛伐他汀粉劑為浙江京新藥業(yè)公司產(chǎn)品,批號為100601-200702;RT-PCR相關(guān)試劑購自Gibco-BRL。免疫印跡法相關(guān)試劑購自北京中山生物技術(shù)有限公司。免疫組化相關(guān)試劑購自晶美公司。
C57BL/6小鼠、ApoE(-/-)小鼠,雄性,8周齡,清潔級,體重(18.14±0.70)g,購于協(xié)和醫(yī)大實(shí)驗(yàn)動物中心,合格證號為scxk(京)2005-0013。
取8只8周齡C57BL/6小鼠作為正常對照組;取24只8周齡雄性ApoE(-/-)小鼠,隨機(jī)分成3組:動脈硬化組(n=8),建立小鼠AS模型;青心酮治療組(n=8)肌注青心酮 10 mg·kg-1·d-1;辛伐他汀治療組(n=8)肌注辛伐他汀 10 mg·kg-1·d-1。藥物劑量根據(jù)成人每天用藥臨床推薦的常用量換算[4]。所有實(shí)驗(yàn)小鼠均為清潔級別,同樣溫度、濕度和光照等環(huán)境條件下適應(yīng)3 d,進(jìn)食進(jìn)水正常,體重穩(wěn)定后開始進(jìn)入實(shí)驗(yàn)程序。所有小鼠自由進(jìn)食飲水,實(shí)驗(yàn)用藥溶于生理鹽水配成混懸液,根據(jù)當(dāng)天動物體重給藥;動脈硬化組肌注生理鹽水。所有實(shí)驗(yàn)小鼠均飼以含脂肪21%,膽固醇0.15%的“西方類型膳食”飼料至12周。
小鼠禁食過夜(不禁水),稱體重。經(jīng)小鼠眼眶靜脈叢采血,離心分離血清,測定血清內(nèi)脂素、血脂。剪取主動脈根部靠近主動脈瓣環(huán)處約0.5 cm,用OCT組織固定液包埋固定,液氮速凍后置于-20℃冰箱保存,行冰凍切片,每個標(biāo)本在顯微鏡下觀察到完整的血管結(jié)構(gòu)后繼續(xù)切片10-16張,然后進(jìn)行油紅O染色,顯微鏡下觀察血管壁脂質(zhì)沉積、內(nèi)膜增厚及斑塊形成等病理改變。另取主動脈血管用2.5%戊二醛磷固定后環(huán)氧樹脂618包埋,切片染色,電鏡下觀察血管平滑肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化。
各組血樣室溫6000 r/min離心 10 min,取上清。SDS-PAGE(10%)電泳分離蛋白。將蛋白從電泳凝膠中轉(zhuǎn)移到NC膜上。5%脫脂奶粉封閉30 min,Ⅰ抗37 ℃2 h,TBS沖洗 3×15 min,堿性磷酸酶標(biāo)記Ⅱ抗37℃1 h,TBS沖洗4×15 min,NBT方法顯色10 min,掃描分析。血漿總膽固醇(total cholesterol,TC)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL -C)、甘油三酯(triglycerides,TG)采用全自動生化分析儀測定。
用SPSS V13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行處理,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,采用單因素方差分析,組間比較用LSD檢驗(yàn)分析。
與對照組比較,動脈硬化組內(nèi)脂素增高(P<0.01)。青心酮組、辛伐他汀組與動脈硬化組相比均明顯下降(P<0.01),但高于正常對照組(P<0.01),見表1、圖1。
表1 青心酮對ApoE(-/-)小鼠血漿內(nèi)脂素的影響Table 1.Effects of DHAP on plasma visfatin in ApoE(-/-)mice(.n=8)
表1 青心酮對ApoE(-/-)小鼠血漿內(nèi)脂素的影響Table 1.Effects of DHAP on plasma visfatin in ApoE(-/-)mice(.n=8)
**P <0.01 vs control;##P <0.01 vs AS group.
Group Dose(mg·kg-1·d-1)The ratio of plasma visfatin to β-actin Control - 10.13 ±1.06 AS - 29.22 ±1.32**AS+DHAP 10 14.01 ±0.97##AS+simvastatin 10 12.74 ±1.53##
Figure 1.Effects of DHAP and simvastatin on plasma visfatin in ApoE(- /- )mice.A:control group;B:AS group;C:AS+DHAP group;D:AS+simvastatin group.圖1 青心酮對ApoE(-/-)小鼠血漿內(nèi)脂素的影響
青心酮對ApoE(-/-)小鼠血脂有抑制作用。與對照組相比,動脈硬化組血脂均增加(P<0.01)。青心酮組和辛伐他汀組中TC、TG較動脈硬化組下降(P <0.01),但高于空白對照組(P <0.01);青心酮和辛伐他汀對HDL-C、LDL-C的影響與動脈硬化組相比無明顯差異(P>0.05)。青心酮組和辛伐他汀組之間無顯著差異(P>0.05),見表2。
表2 青心酮、辛伐他汀對ApoE(-/-)小鼠TC、HDL-C、LDL-C、TG的影響Table 2.The effects of DHAP and simvastatin on plasma TC,HDL-C,LDL-C,TG in ApoE(-/-)mice(.n=8)
表2 青心酮、辛伐他汀對ApoE(-/-)小鼠TC、HDL-C、LDL-C、TG的影響Table 2.The effects of DHAP and simvastatin on plasma TC,HDL-C,LDL-C,TG in ApoE(-/-)mice(.n=8)
**P <0.01 vs control group;##P <0.01 vs AS group.
Group Dose(mg·kg-1·d-1)TC(mmol·L-1) TG(mmol·L-1) HDL -C(mmol·L-1)LDL -C(mmol·L-1)Control - 2.53 ±0.45 1.50 ±0.23 1.60 ±0.25 1.33±0.20 AS - 24.38 ±1.36** 2.43 ±0.21** 3.76 ±0.24** 10.12 ±0.25**AS+DHAP 10 14.72 ±2.30## 1.87 ±0.33## 3.55 ±0.32 9.23 ±0.21 AS+simvastatin 10 13.47 ±1.75## 1.58 ±0.27##3.64 ±0.26 9.47 ±0.28
油紅O染色可見,對照組僅在外膜有少量紅染脂質(zhì),動脈硬化組血管切片中不僅可以看到紅染脂質(zhì)浸潤,而且可以看到內(nèi)膜增厚,并在多個血管切片上出現(xiàn)較大斑塊形成,該組有4處斑塊;青心酮治療組血管切片可看到明顯內(nèi)膜增厚,但斑塊數(shù)量較動脈硬化組減少,該組可見2處斑塊;辛伐他汀治療組內(nèi)膜也有增厚,但較青心酮治療組稍輕,有1處斑塊形成,見圖2。
電鏡觀察對照組內(nèi)皮細(xì)胞邊緣清楚,細(xì)胞器結(jié)構(gòu)正常,平滑肌細(xì)胞無遷移現(xiàn)象。與對照組比較,動脈硬化組內(nèi)皮細(xì)胞空泡樣變,線粒體髓樣變,細(xì)胞質(zhì)電子密度低;平滑肌細(xì)胞核不規(guī)則,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脫顆粒,纖維髓樣變。青心酮組、辛伐他汀組有類似改變,但較動脈硬化組變化減輕,見圖3。
青心酮對ApoE(-/-)小鼠動脈粥樣硬化斑塊中內(nèi)脂素表達(dá)有抑制作用。與動脈硬化組相比,青心酮組、辛伐他汀組均降低(P<0.01),但兩者之間無顯著差異(P >0.05),見表3、圖4。
Figure 2.Oil red O staining(×4).A:control group;B:AS group;C:AS+DHAP group;D:AS+simvastatin group.圖2 各組小鼠主動脈根部橫斷面油紅O染色病理切片
Figure 3.The effects of DHAP and simvastatin on vascular smooth muscle cells and endothelial cells at atherosclerosis plaque of ApoE(- /-)mice(×7000).A:control group;B:AS group;C:AS+DHAP group;D:AS+simvastatin group.A -D:endothelial cells;E -H:vascular smooth muscle cells.圖3 青心酮對ApoE(/-)小鼠斑塊中內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞的影響
表3 青心酮對ApoE(-/-)小鼠動脈粥樣硬化斑塊中內(nèi)脂素表達(dá)的影響Table 3.The effects of DHAP on visfatin at atherosclerosis plaque of ApoE(-/-)mice(.n=8)
表3 青心酮對ApoE(-/-)小鼠動脈粥樣硬化斑塊中內(nèi)脂素表達(dá)的影響Table 3.The effects of DHAP on visfatin at atherosclerosis plaque of ApoE(-/-)mice(.n=8)
** P <0.01 vs AS group.
Group Dose(mg·kg-1·d-1)The ratio of visfatin to β-actin Control - 3.11 ±1.54 AS - 41.20 ±1.30 AS+DHAP 10 19.94 ±0.68**AS+simvastatin 10 17.46 ±1.05**
Figure 4.The effects of DHAP on visfatin at atherosclerosis plaque of ApoE(- /- )mice.A:control group;B:AS group;C:AS+DHAP group;D:AS+simvastatin group.圖4 青心酮對ApoE(-/-)小鼠動脈粥樣硬化斑塊中內(nèi)脂素表達(dá)的影響
內(nèi)脂素是在2005年發(fā)現(xiàn)的一種新的脂肪細(xì)胞因子(adipocytokines)[1],又稱前B細(xì)胞克隆增強(qiáng)因子(PBEF),研究表明,內(nèi)脂素具有類胰島素作用,能夠促進(jìn)脂肪的合成與聚集,與2型糖尿病、胰島素抵抗、肥胖有關(guān)系[6,7]?,F(xiàn)已證實(shí):內(nèi)脂素可通過和一些尚未確認(rèn)的受體結(jié)合,劑量依賴性地上調(diào)單核細(xì)胞IL-1β、IL-1Ra、IL-6、IL-10和 TNF-α 水平[2,8],可誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞 MCP -1 和 IL -6 的表達(dá)[9],因此,內(nèi)脂素是一種重要的前炎癥因子,與AS的發(fā)生發(fā)展有密切聯(lián)系,但是內(nèi)脂素通過哪條途徑影響AS發(fā)生發(fā)展,目前尚未明確。有研究表明內(nèi)脂素可劑量依賴性增強(qiáng)人內(nèi)皮細(xì)胞NF-κB活性,通過NF-κB通路介導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶2/9(MMP-2/9)、血管黏附分子、趨化因子等基因表達(dá),促進(jìn)血管性炎癥反應(yīng)的發(fā)生發(fā)展[10]。另外,內(nèi)脂素還能誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞MCP-1和IL-6的表達(dá)[11]。
傳統(tǒng)中藥青心酮,又名3,4-二羥基苯乙酮(3,4-dihydroxyacetophenone,DHAP),是從活血化瘀中藥毛冬青根中提取的有效成分。青心酮具有較好的抗炎作用,與其下調(diào)TLR4、抑制TNF-α分泌、促進(jìn)血紅素氧合酶 -1(heme oxygenase-1,HO-1)/一氧化碳(carbon monoxide,CO)生成,及作用于環(huán)加氧酶-2(cyclooxygenase-2,COX -2)有關(guān)[3]。他汀類藥除能有效降低膽固醇外,還可使斑塊消退,進(jìn)而減少冠心病臨床事件的發(fā)生及降低心血管病死亡率[12]。
本實(shí)驗(yàn)中普通飼料喂養(yǎng)的ApoE(-/-)小鼠即可出現(xiàn)較嚴(yán)重的高脂血癥,并容易在動脈壁形成動脈粥樣硬化斑塊,高脂飼養(yǎng)可加速動脈粥樣硬化形成,且斑塊的分布與人類動脈粥樣硬化斑塊的分布極為相似。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):青心酮亦能降低血脂水平,與辛伐他汀有相似的作用;青心酮和辛伐他汀皆能抑制ApoE(-/-)小鼠血漿內(nèi)脂素的生成量及斑塊中內(nèi)脂素的分布,可能通過此途徑減少斑塊的形成及減輕病變的程度。
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