葛檣檣,王雪芬,宗 磊,卜勁松,盧德趙
(1.上虞人民醫(yī)院,浙江 上虞 312300;2.浙江中醫(yī)藥大學生命科學學院,浙江 杭州 310053)
動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是心腦血管疾病的主要病理基礎(chǔ),是引起心肌梗死、外周動脈疾病的主要原因。有研究表明,脂質(zhì)的代謝失衡在動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用[1]。由過氧化物酶體增殖物激活型受體γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ,PPARγ)、肝 X受體α(liver X receptor α,LXR-α)、三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運體A1(ATP-binding cassette transporter A1,ABCA1)組成的通路是膽固醇逆轉(zhuǎn)運的重要通路[2]。絞股藍總皂苷(gypenosides,Gps)是絞股藍最主要的生物活性成分,具有降血脂、防治動脈粥樣硬的作用[3]。但其機制尚未明確。本研究采用高脂飼料喂養(yǎng)ApoE-/-小鼠的方法建立AS模型,研究絞股藍總皂苷對PPAR-γ/LXR-α/ABCA1信號通路的作用,以探討絞股藍總皂苷防治AS的分子機制。
20只ApoE-/-小鼠購自常州卡文斯實驗動物有限公司,實驗動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(蘇)2011-0003。實驗動物飼養(yǎng)于浙江中醫(yī)藥大學實驗動物中心,實驗動物使用許可證:SYXK(浙)2013-0184。
絞股藍總皂苷購自大連美侖生物技術(shù)有限公司(UV≥98%),批號:J0423AS;PPARγ、LXR-α、ABCA1一抗購自武漢三鷹生物技術(shù)有限公司,批號:22061-1-AP,14351-1-AP,25782-1-AP;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒、羊抗鼠IgG 、羊抗兔IgG、RIPA裂解液、Trizon、eEcl化學發(fā)光顯影液、BCA試劑盒均購自北京康為世紀生物有限公司,批號分別為:30147、10146、10146、1915E、03877/0148、30223、50150。
20只ApoE-/-小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,隨機分為4組,即正常組、AS模型組、絞股藍總皂苷低劑量組、絞股藍總皂苷高劑量組,每組各5只。正常組:飼養(yǎng)時進食普通顆粒飼料;AS模型組:進食高脂飼料8周;絞股藍總皂苷低劑量組:在模型組的基礎(chǔ)上同時灌胃給藥,絞股藍總皂苷劑量為200 mg·kg-1,每日1次,連續(xù)給藥8周;絞股藍總皂苷高劑量組:在模型組的基礎(chǔ)上同時灌胃給藥,絞股藍總皂苷劑量為400 mg·kg-1,每日1次,連續(xù)給藥8周。
眼球取血,全自動生化分析儀上檢測血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-c)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-c)的含量。
小鼠麻醉后,在冰上通過解剖獲取主動脈弓組織,10%福爾馬林溶液中固定。將主動脈弓(厚度約為4μm)的貼壁組織切片用蘇木精-伊紅(H&E)染色,檢測染色動脈粥樣硬化斑塊面積,并在尼康Ti-S 倒置顯微鏡的20×放大倍數(shù)下觀察異常結(jié)構(gòu)。通過IMAGEPRO PLUS軟件測定病變面積(μm2)。
取主動脈組織,按Trizol 試劑盒說明書提取各組總RNA,并按逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明將RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,取逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物進行PCR擴增。引物序列如表1所示。反應(yīng)條件為:95 ℃預(yù)變性10 min,95℃ 15 s,60℃ 60 s,40個循環(huán)。反應(yīng)結(jié)束后進行數(shù)據(jù)分析。
取各組主動脈血管,液氮研磨后加入 0.5 mL RIPA裂解液,而后置于冰上超聲破碎,4℃ 12000 rpm離心10 min,取上清。BCA法測定蛋白濃度,聚丙烯酰胺凝膠電泳,半干轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)膜,脫脂奶粉封閉2h,一抗4℃孵育過夜,TBST洗膜后二抗孵育2h,洗膜,化學顯影,分析各條帶灰度值。
采用SPSS19.0 軟件進行分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
ApoE-/-小鼠高脂飼料飼養(yǎng)8周后,與正常組相比,模型組TC、TG、LDL-C、HDL-C顯著升高(P<0.05);與模型組相比,400 mg·kg-1絞股藍總皂苷處理后,TC、TG、LDL-C顯著下降(P<0.05),并呈一定的劑量依賴性關(guān)系,而HDL-C無明顯的變化。見表1。
表1 AS小鼠血清中TC、FC、LDL-C、HDL-C的含量
注:LSD進行組間比較,其中:*與正常組比較,P<0.05;▲與模型組比較,P<0.05
正常組小鼠的血管內(nèi)壁也有斑塊形成。而與正常組相比,模型組小鼠血管內(nèi)壁明顯增厚,可觀察到明顯的斑塊。用不同濃度的絞股藍總皂苷干預(yù)后,血管內(nèi)壁增厚的情況有所改善。說明絞股藍總皂苷能抑制血管的脂質(zhì)累積,從而抑制血管內(nèi)壁增生的形成,進而發(fā)揮抗AS的作用。
定量PCR法檢測了各組小鼠主動脈PPAR-γ、LXR-α、ABCA1 mRNA的表達情況,結(jié)果顯示,與正常組相比,模型組PPAR-γ、LXR-α、ABCA1 mRNA的表達升高(P<0.05),絞股藍總皂苷干預(yù)后,能顯著增加PPAR-γ、LXR-α、ABCA1的表達(P<0.05),并呈現(xiàn)濃度依賴性。見表2。
表2 絞股藍總皂苷對小鼠主動脈PPAR-γ、LXR-α、ABCA1mRNA的影響
注:LSD進行組間比較,其中:*與正常組比較,P<0.05;▲與模型組比較,P<0.05
應(yīng)用免疫印跡技術(shù)檢測小鼠主動脈PPAR-γ、LXR-α、ABCA1蛋白表達的情況。結(jié)果表明,與模型組相比,400 mg·kg-1絞股藍總皂苷干預(yù)后,PPAR-γ、LXR-α、ABCA1表達量顯著增加(P<0.05)。見表3。以上結(jié)果與熒光定量PCR結(jié)果一致。說明絞股藍總皂苷可能通過激活PPAR-γ/LXR-α/ABCA1信號通路,促進膽固醇的外排,從而發(fā)揮抗AS的作用。
表3 絞股藍總皂苷對小鼠主動脈PPAR-γ、LXR-α、ABCA1蛋白表達的比較
注:LSD進行組間比較,其中:*與正常組比較,P<0.05;▲與模型組比較,P<0.05
AS是心腦血管疾病的主要原因和病理基礎(chǔ),而AS的發(fā)病機制復(fù)雜,其發(fā)生發(fā)展與脂質(zhì)累積、炎癥反應(yīng)、內(nèi)皮細胞損傷、平滑肌細胞增殖等緊密相關(guān)[4]。本研究發(fā)現(xiàn),與正常組相比,模型組ApoE-/-小鼠經(jīng)8周高脂飼養(yǎng)后,血清中TC、TG和LDL-C的水平顯著升高,動脈粥樣硬化斑塊明顯增大。而用絞股藍總皂苷處理后,TC、TG和LDL-C水平明顯降低,主動脈中AS斑塊顯著變小,說明絞股藍總皂苷具有明顯的降血脂和抗AS的作用。
現(xiàn)有研究表明,上調(diào)ABCA1的表達,能顯著降低THP-1源性泡沫細胞脂質(zhì)的累積,減少泡沫細胞的形成[5]。本研究發(fā)現(xiàn),與對照組小鼠比較,AS模型小鼠中ABCA1表達也上調(diào),主要原因為高脂狀態(tài)下,動物脂質(zhì)攝入過多,會應(yīng)激性地增加脂質(zhì)的代謝與外排。絞股藍總皂苷能夠在蛋白水平及基因水平上促進ABCA1的表達,促進膽固醇的流出,減少泡沫細胞的形成,抑制AS的進程。
ABCA1的表達受多種因素的調(diào)控,而PPAR-γ/LXR-α通路是調(diào)節(jié) ABCA1表達的核心機制。肝臟X受體作為核轉(zhuǎn)錄因子,能夠調(diào)控ABCA1及ABCG1的轉(zhuǎn)錄,進而調(diào)節(jié)膽固醇的轉(zhuǎn)運[7]。我們也在研究中發(fā)現(xiàn),與模型組比較,200mg·kg-1和400mg·kg-1絞股藍總皂苷灌胃處理AS小鼠后,能夠促進PPAR-γ、LXR-α的表達。
綜上所述,絞股藍總皂苷能降低ApoE-/-AS模型小鼠血清中TC、FC、LDL-C的含量;激活PPAR-γ/LXR-α/ABCA1信號通路,促進膽固醇外流,減少泡沫細胞的形成,進而抑制動脈粥樣硬化的發(fā)展。