宋海彬,高 振,申曉彧
冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊由穩(wěn)定轉(zhuǎn)為不穩(wěn)定,繼而破裂導(dǎo)致血栓形成,是急性冠脈綜合征(ACS)最主要的發(fā)病機(jī)制[1]。基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase 9,MMP-9)是 MMPs家族中的重要成員,是細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)代謝的關(guān)鍵酶之一,在動(dòng)脈粥樣斑塊處的血管重構(gòu)、斑塊的不穩(wěn)定及破裂誘發(fā)的ACS中都起著十分重要的作用[2]。
氨氯地平(Amlodipine)是廣泛用于臨床的第三代新型長(zhǎng)效二氫吡啶類(lèi)鈣通道阻滯劑(calcium channel blockers,CCB),臨床上主要應(yīng)用于高血壓治療的一線用藥。
1.1 研究對(duì)象 健康成人靜脈血液來(lái)自山西醫(yī)科大學(xué)第二臨床醫(yī)院體檢中心;人淋巴細(xì)胞分離液(Lymphocytes Separation Medium1077)為上海華精生物高科技有限公司產(chǎn)品;RPMI-1640培養(yǎng)液;胎牛血清為杭州四季青公司產(chǎn)品;佛波酯購(gòu)自美國(guó)SIGMA公司;氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)為北京協(xié)生生物科技有限公司產(chǎn)品;FITC-CD14抗體購(gòu)自日本Beckman Coulter公司。RNA提取試劑盒(TransZol)購(gòu)自北京全式金生物技術(shù)公司;逆轉(zhuǎn)錄-多聚酶聯(lián)反應(yīng)(RT-PCR)試劑盒購(gòu)自北京全式金生物技術(shù)公司;引物序列由上海生工生物有限公司合成;酶聯(lián)免疫(ELISA)試劑盒購(gòu)自美國(guó)R&D公司;氨氯地平為輝瑞公司饋贈(zèng)。
1.2 巨噬細(xì)胞分離、培養(yǎng)、誘導(dǎo)和鑒定 取肝素抗凝靜脈血30 mL分裝到10個(gè)離心管,用RPMI-1640液稀釋1倍并充分混勻,分別緩慢加入等比例淋巴細(xì)胞分離液于離心管中,2 000 r/min離心20min后,吸取中間環(huán)狀云霧狀淋巴細(xì)胞層,再以3 mLPBS液充分混勻,1 500r/min離心洗滌2次;用含10%胎牛血清的RPMI-1640各5mL將細(xì)胞吹開(kāi)混勻,取細(xì)胞懸液至培養(yǎng)瓶,每瓶4mL,于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中孵育,培養(yǎng)至4代后于細(xì)胞指數(shù)生長(zhǎng)期進(jìn)行誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化時(shí),以40 ng/mL的PAM無(wú)胎牛血清RPMI-1640培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)48h~72 h,待細(xì)胞轉(zhuǎn)化為巨噬細(xì)胞后以RPMI-1640培養(yǎng)液洗滌3次,置于10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)48h。臺(tái)盼藍(lán)染色法測(cè)定細(xì)胞存活率。用特異性熒光素標(biāo)記的CD14細(xì)胞表面抗體行流式細(xì)胞術(shù)進(jìn)行單核細(xì)胞源性巨噬細(xì)胞鑒定。
1.3 試驗(yàn)分組 試驗(yàn)共分5個(gè)組??瞻讓?duì)照組,不進(jìn)行任何干預(yù),僅單獨(dú)培養(yǎng)單核巨噬細(xì)胞24h;ox-LDL對(duì)照組,只加入ox-LDL 100mg/mL孵育24h;試驗(yàn)三組分別加入100mg/mL ox-LDL孵育2h后,再分別加入氨氯地平低劑量0.1μmol/L;中劑量1.0μmol/L;高劑量10.0μmol/L培養(yǎng)24h。
1.4 半定量RT-PCR檢測(cè)MMP-9mRNA的表達(dá)水平
1.4.1 RNA提取 棄培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液,每瓶加入1.0mL Trizol,依次加入氯仿、異丙醇沉淀,75%乙醇洗滌后略晾干,溶于25μL DEPC中。核酸紫外分析儀檢測(cè),根據(jù)260/280比值,所有樣品A260/A280比值1.9~2.0。并根據(jù)260nm的吸光度值對(duì)樣品的總RNA進(jìn)行初步定量,確定樣品中RNA純度和含量。
1.4.2 反轉(zhuǎn)錄反應(yīng) 反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)在20μL體系中進(jìn)行:含1μg RNA,20mg/L 的 oligo(dT)引 物,1.0mml/L dNTP,20U Rnase抑制劑,1×Buffer,200UM-MLV反轉(zhuǎn)錄酶。于PCR儀上42℃反應(yīng)1h,72℃滅活10min后保存于-20℃冰箱中。
1.4.3 PCR擴(kuò)增反應(yīng) MMP-9上游引物序列為:5′-TCCCTGGAGACCTGAGAACC-3′; 下 游 引 物 序 列 為:5′-GGCAAGTCTTCCGAGTAGTTT-3′。PCR反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性5min,94℃變性30s,58℃退火60s,72℃延伸60s,循環(huán)29次;末次延伸7min,產(chǎn)物長(zhǎng)度為307bp。B-actin上游引物序列:5′-CCTGAGGCACTCTTCCAG-3′,下 游 引 物 序 列:5′-TCACACTTCATGATGGA-3′,產(chǎn)物大小100bp。
1.4.4 凝膠電泳 取PCR產(chǎn)物10μL在瓊脂糖凝膠上電泳,計(jì)算機(jī)凝膠成像系統(tǒng)掃描拍照,Toptal軟件分析灰度值,以各條帶與β-actin內(nèi)參條帶灰度比值,代表 MMP-9mRNA轉(zhuǎn)錄水平。
1.5 酶聯(lián)免疫吸附雙抗體夾心法測(cè)定MMP-9蛋白含量 取六孔培養(yǎng)板上清液進(jìn)行酶聯(lián)免疫吸附雙抗夾心法(enzyme linked immuno-sorbent assay,ELISA)測(cè)定,每組重復(fù)6次。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,用SPSS 13.0建立數(shù)據(jù)庫(kù),采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。
2.1 ox-LDL誘導(dǎo)的單核巨噬細(xì)胞MMP-9mRNA表達(dá) 與空白對(duì)照組比較,ox-LDL各組MMP-9mRNA表達(dá)明顯增加(P<0.05);與ox-LDL對(duì)照組比較,不同劑量氨氯地平組MMP-9 mRNA表達(dá)明顯降低(P<0.05);ox-LDL誘導(dǎo)后,不同劑量氨氯地平各組之間比較,隨著氨氯地平劑量增加,MMP-9mRNA表達(dá)逐漸降低(P<0.05)。詳見(jiàn)表1。
2.2 ox-LDL誘導(dǎo)的單核巨噬細(xì)胞MMP-9蛋白表達(dá) 與空白對(duì)照組比較,ox-LDL對(duì)照組MMP-9蛋白表達(dá)明顯增加(P<0.05);與ox-LDL對(duì)照組比較,不同劑量氨氯地平組MMP-9蛋白表達(dá)明顯降低(P<0.05)。ox-LDL誘導(dǎo)后的不同劑量氨氯地平組之間比較,隨著氨氯地平劑量增加MMP-9蛋白表達(dá)逐漸降低(P<0.05)。詳見(jiàn)表1。
表1 各組MMP-9mRNA和蛋白水平(x±s)
心血管疾病病理基礎(chǔ)是動(dòng)脈粥樣硬化,而血栓的形成與炎癥反應(yīng)在動(dòng)脈粥樣硬化的形成和發(fā)展過(guò)程中的作用非常重要。冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊由穩(wěn)定轉(zhuǎn)為不穩(wěn)定,繼而破裂導(dǎo)致血栓形成,是急性冠脈綜合征最主要的發(fā)病機(jī)制[1]。粥樣硬化斑塊破裂以及血栓介導(dǎo)的急性心肌梗死最重要的決定因素是斑塊的組成成分,單核巨噬細(xì)胞的聚集,以及合成MMPs的增多和/或內(nèi)源性基質(zhì)金屬蛋白酶抑制物減少,是造成粥樣斑塊纖維帽厚度和抗損傷強(qiáng)度降低,斑塊穩(wěn)定性下降的重要因素[3]。
基質(zhì)金屬蛋白酶降解細(xì)胞外基質(zhì)致纖維帽變薄破裂,是急性冠脈綜合征臨床事件發(fā)生的重要原因,MMP-9是其中重要一員[4]。MMP-9由活化的巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等以蛋白酶原前體的形式從細(xì)胞內(nèi)分泌到細(xì)胞外,MMP-9的作用底物有明膠、Ⅳ型和Ⅴ型膠原、蛋白聚糖、彈性蛋白。MMP-9活性增強(qiáng)可導(dǎo)致膠原裂解增加[5]。在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊局部,MMPs主要來(lái)源于激活的巨噬細(xì)胞和泡沫細(xì)胞。近年來(lái)有研究發(fā)現(xiàn),在人動(dòng)脈粥樣硬化斑塊容易發(fā)生破裂的部位(尤其是斑塊肩部和脂質(zhì)核處),MMP-1、MMP-2、MMP-9和MMP-3活性均有增高[6]。
氧化低密度脂蛋白作為獨(dú)立的危險(xiǎn)因素在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展及急性冠脈綜合征形成中占有重要的地位,在動(dòng)脈粥樣硬化中ox-LDL除了直接導(dǎo)致內(nèi)皮損傷外,還可以引起單核細(xì)胞趨化、巨噬細(xì)胞源泡沫細(xì)胞形成和細(xì)胞毒性產(chǎn)生 ,并且可以調(diào)節(jié)粥樣斑塊內(nèi)血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等多種細(xì)胞和生長(zhǎng)因子的合成[7]。ox-LDL可增加單核細(xì)胞源巨噬細(xì)胞MMP-9的蛋白表達(dá)并增強(qiáng)其活性,是細(xì)胞功能和基因表達(dá)的主要調(diào)節(jié)因子[8]。
氨氯地平可能機(jī)制有抗氧化、抗炎、改善內(nèi)皮功能、抑制血管平滑肌增殖與遷移、保持斑塊穩(wěn)定性等[9]。
本研究用ox-LDL誘導(dǎo)人單核巨噬細(xì)胞24h后,與單核巨噬細(xì)胞組相比,MMP-9mRNA及其蛋白表達(dá)增加,與文獻(xiàn)報(bào)道一致;ox-LDL誘導(dǎo)人單核巨噬細(xì)胞2h后,加入不同劑量的氨氯地平,與ox-LDL空白對(duì)照組相比,MMP-9的表達(dá)減少且與氨氯地平的劑量有濃度劑量依賴關(guān)系。氨氯地平可通過(guò)抑制ox-LDL誘導(dǎo)的人單核巨噬細(xì)胞MMP-9的表達(dá),發(fā)揮穩(wěn)定粥樣斑塊和抗炎的作用,減少急性冠脈事件的發(fā)生,但其通過(guò)何種途徑減少M(fèi)MP-9的表達(dá),還有待進(jìn)一步研究。
[1] Libby P,Theroux P.Pathophysiology of coronary artery disease[J].Circulation,2005,111:3487-3488.
[2] Yla-Hrttuala S,Lipton BA,Rosenfeld ME,et al.Expression of monocyte chemoattractan protein-1in maceophage-rich areas of human and rabbit atherosclerosis lesions[J].Proc Natl Acad Sci USA,1991,88(12):5252-5256.
[3] Newby AC.Dual role of matrix metalloproteinases(matrixins)in intimal thickening and atherosclerotic plaque rupture[J].Physiol Rev,2005,85(1):1-31.
[4] Shah PK,F(xiàn)alk E,Badimon JJ,et al.Human monocyte derived macrophages induce collagen breakdown in fibrous caps of atherosclerotic plaques.Potential role of matrix-degrading metalloproteinases and implications for plaque rupture[J].Circulation,1995,92(6):1565-1569.
[5] Nonoto K,Oguchis W,Alanabn,et al.Involvement of inflamrnation in acute coronary syndormes assessed by levels of high-sensitive C-reactive protein,matrix metalloproteinase-9and soluble vascular-cell adhesion molecule-1 [J].J Cardio1,2003,42(5):201-206.
[6] Galis ZS,Sukhova GK,Lark MW,et al.Increase expression of matrix metalloproteinases and matrix degrading activity in vulnerable regions of human atherosclerotic plaques[J].J Clin Invest,1994,94(6):2493-2503.
[7] Steinberg D.Oxidative modification of LDL and atherogenesis[J].Circulation,1997,95(4):1062-1071.
[8] Xu XP,Meial SR,Ong JM,et al.Oxidized low density lipoprotein regulates matrix metalloproteinase-9and its tissue inhibition in human monocyte-derived macrophages[J].Circulation,1999,99(8):993-998.
[9] 徐麗梅,涂玉林.氨氯地平抗動(dòng)脈粥樣硬化研究進(jìn)展[J].中國(guó)動(dòng)脈粥樣硬化雜志,2008,3(15):241-243.