馮 曉 潘 峰 張臘紅 樓洪萍 張邢煒 陳兆軍
杭州師范大學(xué)附屬醫(yī)院,浙江杭州 310015
高血壓的嚴(yán)重程度與血管內(nèi)皮細(xì)胞的損害程度呈正相關(guān),作為前體細(xì)胞,內(nèi)皮祖細(xì)胞具有較強(qiáng)的增殖、分化潛能,參與損傷內(nèi)皮細(xì)胞的修復(fù)、維持血管穩(wěn)定,因此對(duì)于防止動(dòng)脈粥樣硬化及再狹窄具有重要意義[1-2]。血管生成素-1(Ang-1)及其酪氨酸激酶受體Tie2是血管生成的重要調(diào)節(jié)因子,廣泛表達(dá)于內(nèi)皮祖細(xì)胞上,對(duì)于調(diào)控內(nèi)皮祖細(xì)胞的功能具有重要意義[3-4]。本研究通過(guò)不同分級(jí)的原發(fā)性高血壓患者內(nèi)皮祖細(xì)胞Ang-1/Tie2的表達(dá)變化,探討Ang-1/Tie2信號(hào)通路在修復(fù)與逆轉(zhuǎn)疾病發(fā)展中的重要價(jià)值。
選擇杭州師范大學(xué)附屬醫(yī)院2012年1月~2013年6月住院的原發(fā)性高血壓患者45例為觀察組,其中男 23例,女 22例;年齡 38~71歲,平均(54.35±6.58)歲;依據(jù)WHO/ISH對(duì)高血壓的診斷和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),分為Ⅰ級(jí)[血壓(145~159)/(90~99)mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)]、Ⅱ級(jí)[血壓(160~179)/(100~109)mm Hg]和Ⅲ級(jí)[血壓≥180/110 mm Hg]高血壓患者,各15例。選擇同時(shí)期正常體檢人群30名為對(duì)照組,男女各15名;年齡 39~70 歲,平均(53.64±6.17)歲。 各組性別、年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。剔除糖尿病、潰瘍、外傷、近期外科手術(shù)、腫瘤、炎癥等影響內(nèi)皮祖細(xì)胞疾病的患者以及近3個(gè)月無(wú)急性心肌梗死、心絞痛發(fā)生患者。
1.2.1 主要試劑和儀器
QIAGEN RNA提取試劑盒(基因公司),RT-PCR試劑盒與引物合成(武漢博士得生物工程有限公司),PCR儀 (德國(guó) Biometra公司);DNA Marker DL2000(大連 TaKaRa公司)。Control Primer:β-actin(532 bp);Ang-1 基因 (312 bp) 引物:5′-TCCGGTGAATATTG GCTGGG-3′,5′-AAATCGCTGTCTGATCTTCTTCCAT-3′;Tie2 (512 bp)引物:5′-ATGGACTCTTTAGCCGGCTTA-3′,5′-CCTTATAGCCTGTCCTCGAA-3′。 總蛋白提取試劑盒SBS(Genetech公司);十二烷基硫酸鈉(SDS,MERCK公司);抗人Tie2酪氨酸磷酸化抗體、抗人β-actin抗體以及HPR標(biāo)記的二抗均來(lái)自北京博奧森生物技術(shù)有限公司。
1.2.2 治療方法
針對(duì)Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)高血壓患者采取常規(guī)降壓方案,主要包括β受體阻斷劑、鈣離子拮抗劑、阿司匹林以及他汀類藥物,連續(xù)使用4周,所有患者治療后血壓均達(dá)到130/80 mm Hg以下。
1.2.3 Ang-1和Ti e2水平測(cè)定
所有研究對(duì)象入選前1周內(nèi)未服用任何降壓藥和抗氧化劑,清晨分別抽取空腹外周血20 mL置入無(wú)菌肝素抗凝管內(nèi),加入Ficoll液4℃離心分離單個(gè)核細(xì)胞層并采用差速貼壁法純化內(nèi)皮祖細(xì)胞。
1.2.3.1 采用RT-PCR法測(cè)定Ang-1和Tie2 mRNA水平 分別提取各組內(nèi)皮祖細(xì)胞總RNA,合成cDNA:加入總 RNA 2μg,oligo dT 1μL,RNA 逆轉(zhuǎn)錄酶 1μL,無(wú)RNA去離子水共20μL,輕輕混勻后,70℃變性5 min,42℃ 2 h,冰浴。分管進(jìn)行Ang-1、Tie2和 β-actin基因PCR,95℃ 5 min,94℃ 45 s、55℃ 45 s、72℃ 45 s,30 個(gè)循環(huán),72℃5 min。PCR產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳,通過(guò)圖像分析儀進(jìn)行灰度分析,分別測(cè)定Ang-1/β-actin以及Tie2/β-actin灰度比值。
1.2.3.2 采用Western-blot法測(cè)定Tie2酪氨酸磷酸化水平 分別提取各組內(nèi)皮祖細(xì)胞總蛋白后取20μg,行聚丙烯酰胺凝膠電泳,4℃轉(zhuǎn)膜12 h,蛋白封閉,加入抗Tie2酪氨酸磷酸化一抗、二抗,顯影、壓片。膠片經(jīng)圖像分析系統(tǒng)測(cè)得Tie2磷酸化/β-actin光密度比值反映體內(nèi)活化Tie2受體表達(dá)水平。
采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,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。
本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,Ⅲ級(jí)高血壓患者內(nèi)皮祖細(xì)胞Ang-1和Tie2 mRNA表達(dá)分別顯著低于Ⅱ、Ⅰ級(jí)高血壓患者和對(duì)照組(P<0.05);Ⅱ級(jí)高血壓患者內(nèi)皮祖細(xì)胞Ang-1和Tie2 mRNA表達(dá)低于Ⅰ級(jí)高血壓患者和對(duì)照組(P<0.05)。內(nèi)皮祖細(xì)胞內(nèi)受體蛋白水平:Ⅲ級(jí)高血壓患者活化Tie2水平明顯低于Ⅱ、Ⅰ級(jí)高血壓患者和對(duì)照組(P<0.05);Ⅱ級(jí)高血壓患者Tie2磷酸化水平低于Ⅰ級(jí)高血壓患者和對(duì)照組(P<0.05)。對(duì)照組和Ⅰ級(jí)高血壓患者內(nèi)皮祖細(xì)胞內(nèi)Ang-1、Tie2 mRNA表達(dá)以及Tie2磷酸化水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0.05)。見(jiàn)表 1。
表1 各組內(nèi)皮祖細(xì)胞Ang-1、Tie2 mRNA表達(dá)和Tie2酪氨酸磷酸化水平比較(x±s)
注:與對(duì)照組比較,*P<0.05;與高血壓Ⅰ級(jí)比較,△P<0.05;與高血壓Ⅱ級(jí)比較,▲P<0.05
Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)高血壓患者經(jīng)治療后內(nèi)皮祖細(xì)胞Ang-1和Tie2 mRNA表達(dá)均高于治療前水平(P<0.05)。治療后內(nèi)皮祖細(xì)胞Tie2酪氨酸磷酸化水平上調(diào)(P<0.05)。見(jiàn)表2。
表2 治療前后內(nèi)皮祖細(xì)胞Ang-1、Tie2表達(dá)和Tie2酪氨酸磷酸化水平比較(x±s)
原發(fā)性高血壓形成的高血流應(yīng)切力可直接損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞。血壓越高,損傷越大,越難以修復(fù),進(jìn)而發(fā)展為動(dòng)脈粥樣硬化、冠心病等嚴(yán)重合并癥[5-7]。內(nèi)皮祖細(xì)胞是具有增殖分化為血管內(nèi)皮細(xì)胞的一類前體細(xì)胞,與新生血管生成、內(nèi)皮細(xì)胞修復(fù)有關(guān)[8]。然而越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)[9-11],高血壓患者循環(huán)內(nèi)皮祖細(xì)胞數(shù)量減低、功能障礙,內(nèi)皮細(xì)胞得不到修復(fù)與更新,病情無(wú)法逆轉(zhuǎn)。如何解釋這一現(xiàn)象對(duì)于疾病的控制至關(guān)重要。
Tie2是一類酶聯(lián)受體,廣泛表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞及內(nèi)皮祖細(xì)胞上,Ang-1、Ang-2是其主要配體,Ang-1能保持血管內(nèi)皮的穩(wěn)定性,促使血管成熟;Ang-2是Ang-1內(nèi)源性拮抗劑,破壞血管的穩(wěn)態(tài)。Ang-1與Tie2受體結(jié)合后酪氨酸殘基被磷酸化進(jìn)而發(fā)揮細(xì)胞的生物學(xué)功能[12-14]。內(nèi)皮祖細(xì)胞修復(fù)內(nèi)皮細(xì)胞的過(guò)程,很可能依賴Ang-1/Tie2信號(hào)通路精密調(diào)控,通路表達(dá)失衡可直接影響內(nèi)皮祖細(xì)胞的動(dòng)員和遷移,加速血管內(nèi)皮的損傷及炎癥過(guò)程[15-16]。內(nèi)皮祖細(xì)胞上Ang-1/Tie2通路表達(dá)與高血壓之間的關(guān)系目前國(guó)內(nèi)鮮有研究。
本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,隨著患者高血壓分級(jí)的增高,內(nèi)皮祖細(xì)胞Ang-1和Tie2 mRNA水平逐級(jí)降低,且具有生物活性的磷酸化Tie2水平也平行下調(diào),表明信號(hào)通路的活性降低,血管內(nèi)皮細(xì)胞的修復(fù)能力減弱,從而解釋了內(nèi)皮祖細(xì)胞數(shù)量下降及功能喪失的原因。同時(shí)也觀察到,經(jīng)過(guò)降壓治療后,Ang-1和Tie2的表達(dá)明顯改善,說(shuō)明高血壓的因素去除之后,內(nèi)皮細(xì)胞的修復(fù)活動(dòng)增強(qiáng),再次證實(shí)了內(nèi)皮祖細(xì)胞依賴Ang-1/Tie2系統(tǒng)調(diào)控的推斷。
此外,本研究也發(fā)現(xiàn),高血壓Ⅰ級(jí)患者的Ang-1和Tie2水平較之對(duì)照組并無(wú)明顯差異,推測(cè)此階段的內(nèi)皮祖細(xì)胞仍具有較強(qiáng)的代償能力,機(jī)體處于平衡狀態(tài),血壓控制之后,發(fā)生心血管意外的概率明顯低于其他兩組。因此,內(nèi)皮祖細(xì)胞Ang-1和Tie2表達(dá)也可作為預(yù)測(cè)血管功能和心血管危險(xiǎn)度的指標(biāo)之一[17-20]。
綜上所述,內(nèi)皮祖細(xì)胞Ang-1/Tie2的表達(dá)可能與高血壓病血管損傷有密切關(guān)系,可通過(guò)Ang-1/Tie2表達(dá)的水平對(duì)患者的血管損傷程度和治療效果進(jìn)行判斷,進(jìn)而在臨床上發(fā)揮重要作用。
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