馮 濤,李 晶,潘金強(qiáng),鄭殿宇,陳 輝,杜曼·巴戈達(dá)提,耿中利*
(新疆醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院 1.普外二科; 2.內(nèi)分泌科,新疆 烏魯木齊 830000)
深靜脈血栓形成(deep vein thrombosis, DVT)是由于靜脈內(nèi)壁細(xì)胞損傷,血液異常凝集和血流速率變慢導(dǎo)致外周血管疾病,發(fā)病率高,占血管疾病總數(shù)的40%左右,同時(shí)可以誘導(dǎo)產(chǎn)生一系列嚴(yán)重的并發(fā)癥和死亡現(xiàn)象[1]。比如有5%~10%的深靜脈血栓患者會(huì)出現(xiàn)致死性肺動(dòng)脈栓塞、50%左右的患者會(huì)發(fā)展成慢性期致殘性的血栓后綜合征[2]。這兩種癥狀都嚴(yán)重的威脅著患者的生命健康。
深靜脈血栓病發(fā)部位主要是下肢,在臨床上會(huì)出現(xiàn)肢體的外在組織形態(tài)變化、疼痛、膚色變化等表現(xiàn)。其血栓脫落可引發(fā)肺栓塞[3]。炎性因子在下肢DVT形成中起著重要作用[4],參與了下肢血管壁內(nèi)皮細(xì)胞損傷所導(dǎo)致的DVT的形成和發(fā)展。微RNAs(miRNAs)是一類長度約為22個(gè)核苷酸的非編碼單鏈RNA序列分子,參與轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)的調(diào)控反應(yīng),在維持機(jī)體內(nèi)細(xì)胞穩(wěn)定分化、增殖、凋亡等方面具有及其重要的作用,目前已發(fā)現(xiàn)少量miRNAs在 DVT 發(fā)病中的作用[5]。本研究預(yù)通過檢測不同分組內(nèi)DVT大鼠血清 IL-1β、TNF-α水平和凋亡相關(guān)蛋白Bax、Bcl-2的表達(dá),來驗(yàn)證miR-5189-3p在下肢深靜脈血栓形成中對(duì)相關(guān)炎性細(xì)胞因子和凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)調(diào)控作用,為后期臨床治療提供新的方向。
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:SPF級(jí)7~8周SD大鼠48只,體質(zhì)量180~200 g (新疆醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心,動(dòng)物許可證:XJYK-2019-0013)。
1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑:HE染色試劑盒(Solarbio公司);BCA 蛋白濃度測定試劑盒、Bax Polyclonal Antibody和Bcl-2 Polyclonal Antibody(Bioswamp公司);大鼠白介素1β ELISA試劑盒和大鼠腫瘤壞死因子α(TNF-α)ELISA試劑盒 (Cusabio公司)。
1.2.1 動(dòng)物的分組及處理:將大鼠分為對(duì)照組(control);下腔靜脈血栓模型組(model),暴露下腔靜脈,5-0絲線結(jié)扎下腔靜脈分支至髂靜脈;miR-5189-3p抑制劑組(miR-5189-3p inhibitor),尾靜脈注入5 μg/kg miR-5189-3p inhibitor;miR-5189-3p抑制劑陰性對(duì)照組(miR-5189-3p inhibitor NC),尾靜脈注入5 μg/kg miR-5189-3p抑制劑,每組10只。
1.2.2 靜脈血栓組織病理學(xué)檢查:用4%多聚甲醛磷酸緩沖液固定下腔靜脈血栓組織標(biāo)本,石蠟包埋、切片,經(jīng)蘇木精-伊紅染色(hematoxylin-eosin staining, HE)染色后在光鏡下觀察組織病理變化。
1.2.3 ELISA檢測炎性因子水平:分離血漿,按照ELISA試劑說明書檢測IL-1β、TNF-α水平。
1.2.4 Western blot檢測Bax、Bcl-2蛋白表達(dá):將少量組織塊置于1~2 mL勻漿器中球狀部位,加400 μL單去污劑裂解液(含PMSF)于勻漿器中進(jìn)行勻漿,重復(fù)碾幾次使組織盡量碾碎,裂解30 min后,在4 ℃,12 000 r/min離心5 min,取適當(dāng)稀釋的上清液用 BCA法來測定蛋白濃度,調(diào)整蛋白質(zhì)濃度后用免疫印跡法(Western blot) 檢測組織內(nèi)Bax、Bcl-2的表達(dá), 其步驟大致如下;經(jīng)過灌膠、加樣、電泳、轉(zhuǎn)膜后,將膜裝入 5% BSA封閉液,制置室溫?fù)u床1 h,加5 mL一抗稀釋液 于 4 ℃冰箱過夜。然后加10 mL二抗稀釋液(1∶10 000) 置于搖床上1 h,顯色,在暗室中壓片曝光顯影, 結(jié)果用 Quantity-one圖像軟件分析并進(jìn)行吸光度值掃描,分別計(jì)算目的蛋白條帶與GAPDH吸光度值比值(%)。
模型組,血栓充滿靜脈管腔,與靜脈管壁未見明顯的黏連,無血管內(nèi)皮細(xì)胞脫落,有少量炎性細(xì)胞浸潤。miR-5189-3p抑制劑組,血栓未見明顯機(jī)化,與靜脈管壁未見明顯的黏連,有大量炎性細(xì)胞出現(xiàn),有少量內(nèi)皮細(xì)胞脫落。miR-5189-3p抑制劑陰性對(duì)照組,靜脈血栓機(jī)化,血栓與靜脈管壁有明顯黏連,肉芽組織出現(xiàn),有血流再通的征象,可見少許紅細(xì)胞的存在(圖1)。
模型組IL-1β和TNF-α含量較對(duì)照組顯著升高(P<0.05),miR-5189-3p抑制劑組較模型組進(jìn)一步升高(P<0.05);miR-5189-3p抑制劑陰性對(duì)照較模型組顯著回降(P<0.05),但仍高于對(duì)照組(表1,圖2)。
模型組Bax蛋白表達(dá)較對(duì)照組顯著升高(P<0.05),miR-5189-3p抑制劑組較模型組進(jìn)一步升高(P<0.05),miR-5189-3p抑制劑陰性對(duì)照較模型組顯著回降(P<0.05)。模型組Bcl-2蛋白表達(dá)較對(duì)照組顯著降低(P<0.05),miR-5189-3p抑制劑組較模型組進(jìn)一步降低(P<0.05),miR-5189-3p抑制劑陰性對(duì)照較模型組顯著回升(P<0.05)(圖3,表2)。
A.control group, there was no thrombus in the control group; B.model group, thrombus filled the venous lumen; C.miR-5189-3p inhibitor group, there was no obvious mechanism of thrombus, no obvious adhesion with the venous wall, a large number of inflammatory cells appeared, and a small number of endothelial cells fell off; D.negative control group with miR-5189-3p inhibitor, venous thrombus was institutionalized, thrombus had obvious adhesion to the venous wall, granulation tissue appeared, and signs of blood flow recanalization were observed, with the presence of a few red blood cells圖1 大鼠下腔深靜脈血栓組織的病理變化Fig 1 Pathological changes of the deep inferior vena cava thrombus tissues of the rats(HE staining)
表1 各組血漿中IL-1β、TNF-α的含量情況Table 1 Content of IL-1 and TNF-α in each group (±s, pg/mL, n=10)
表2 BAX和Bcl-2在靜脈組織內(nèi)的表達(dá)情況Table 2 Expression of Bax and Bcl-2 in venous tissues (±s,n=10)
A.control group; B.model group; C.miR-5189-3p inhibitor group; D.negative control group with miR-5189-3p inhibitor; *P<0.05 compared with control group; #P<0.05 compared with model group; △P<0.05 compared with miR-5189-3p inhibitor group圖2 各組血漿中IL-1β、TNF-α的含量情況Fig 2 Content of IL-1 and TNF-α in each
圖3 不同分組組織中Bax、Bcl-2蛋白表達(dá)Fig 3 BAX and Bcl-2 proteins expression in different groups
DVT 是周圍血管常見疾病,且近年來發(fā)病率呈逐年升高的趨勢[6]。已成為第三大危害人類健康的外周血管疾病,隨著現(xiàn)代人生活習(xí)慣的改變,老年人逐漸增多,外周血管疾病患病率逐年增加[7]。僅美國新增 DVT 患者約 80 萬人/年,大約有37%的患者死于肺動(dòng)脈栓塞。
miRNA主要參與在轉(zhuǎn)錄水平上,可以起到抑制靶基因的翻譯,在細(xì)胞增殖、細(xì)胞遷移、血管生成等過程都有參與,在疾病的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮作用。目前已有報(bào)道,miRNA可以在血栓機(jī)化再通發(fā)揮著重要作用。miRNA在心血管疾病發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制和生物學(xué)功能[8]。例如miRNA-92a,通過對(duì)其進(jìn)行功能實(shí)驗(yàn)闡明,上調(diào)miR-92a的會(huì)抑制靜脈血栓的溶解再通,而下調(diào)miR-92a可以促進(jìn)靜脈血栓的溶解再通過程[9]。miR-221可以通過調(diào)節(jié)PAK 1的表達(dá),起到抑制細(xì)胞增殖的作用[10-11]。
IL-1β 和TNF-α是炎性反應(yīng)早期細(xì)胞因子,是機(jī)體炎性反應(yīng)早期的標(biāo)志物[12]??梢灾苯幼饔糜谘軆?nèi)皮細(xì)胞,對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行破壞,造成功能異常,促局部血栓形成。 因此IL-1β和TNF-α在血栓的形成中發(fā)揮重要作用。本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,IL-1β 和TNF-α在不同分組內(nèi)表達(dá)量差異明顯,miR-5189-3p對(duì)炎性反應(yīng)因子IL-1β 和TNF-α起到明顯的調(diào)節(jié)作用,抑制miR-5189-3p,可以增加炎性反應(yīng)因子的表達(dá)量,提示miR-5189-3p參與了血栓形成的過程。
BAX和Bcl-2是一類細(xì)胞凋亡相關(guān)性蛋白。BAX是促進(jìn)細(xì)胞凋亡蛋白,而Bcl-2是抑制細(xì)胞凋亡蛋白。通過Bcl-2和BAX的蛋白表達(dá)比值可以判斷,抑制miR-5189-3p,會(huì)明顯的促進(jìn)細(xì)胞凋亡;而miR-5189-3p可以有效的抑制細(xì)胞凋亡。本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明,miR-5189-3p在內(nèi)皮細(xì)胞凋亡過程中,起到抑制作用。病理結(jié)果也通過C組和D組的比對(duì)說明了,抑制miR-5189-3p會(huì)導(dǎo)致血栓機(jī)化過程降低,血栓溶解再通周期變長,提示miR-5189-3p參與了血栓形成的過程。
總之,miR-5189-3p尚屬于研究較少的miRNA,也是一種較新的miRNA。通過HE染色、Western blot和ELISA實(shí)驗(yàn),說明抑制miR-5189-3p可以降低血栓的機(jī)化和溶解再通,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,從而導(dǎo)致血栓的形成加劇。進(jìn)一步說明了miR-5189-3p通過調(diào)節(jié)炎性細(xì)胞因子和凋亡相關(guān)蛋白可以起到抑制靜脈血栓形成的作用。