劉玉暉, 游 宇
(1江西中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院藥理學(xué)教研室,江西南昌330004;2南昌大學(xué)附屬第一醫(yī)院消化內(nèi)科,江西南昌330006)
流行病學(xué)研究證明,高同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)血癥是人類許多疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,如冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病、腦中風(fēng)、外周血管栓塞性疾病等[1,2]。正常情況下,Hcy在甲硫氨酸合酶或甜菜堿-Hcy甲基轉(zhuǎn)移酶作用下,轉(zhuǎn)變?yōu)榧琢虬彼?,或在胱硫?β-合成酶(cystathionine β-synthetase)和維生素B6作用下,通過轉(zhuǎn)硫過程分解為胱硫醚,繼而轉(zhuǎn)變?yōu)榘腚装彼?。如果遺傳性地缺少關(guān)鍵酶以及維生素B12等維生素時(shí),Hcy不能進(jìn)行正常的轉(zhuǎn)化與代謝,而是在氨?;鵷RNA合成酶(aminoacyl-tRNA synthetases,AARSs)作用下,進(jìn)行分子內(nèi)的反應(yīng),Hcy側(cè)鏈的巰基與羧基反應(yīng),形成Hcy硫內(nèi)酯 (homocysteine thiolactone,HTL)[3]。 目 前 對(duì) 于HTL引起細(xì)胞損傷的機(jī)制尚不清楚,推測(cè)可能與誘導(dǎo)活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)的形成有關(guān)。血管內(nèi)皮細(xì)胞(endothelial cells,ECs)不僅是血液與血管平滑肌之間的生理屏障,也是一個(gè)高度活躍的代謝庫(kù),它可以合成多種活性物質(zhì),如一氧化氮(nitro oxide,NO)、內(nèi)皮素、緩激肽等,在調(diào)節(jié)血管的舒縮活動(dòng)與血液的流動(dòng)性方面起著十分重要的作用[4]。高Hcy血癥可引起血管功能損傷和動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生,Hcy的致病作用主要與Hcy在體內(nèi)生成了HTL有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)利用培養(yǎng)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)模型,觀察HTL對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的直接損傷作用,旨在從細(xì)胞和分子水平探討HTL損傷內(nèi)皮細(xì)胞的機(jī)制,尋找其干預(yù)靶點(diǎn),探索治療途徑。
HTL、NADPH氧化酶抑制劑夾竹桃麻素(apocynin,Apo)、NF-κB抑制劑吡咯烷二硫代氨基甲酸鹽(pyrrolidine dithiocarbamate,PDTC)、胰蛋白酶和 DMSO(Sigma)。DMEM培養(yǎng)基(Gibco)。小牛血清(杭州四季青公司)。HUVECs細(xì)胞株從北京協(xié)和醫(yī)科大學(xué)腫瘤研究所購(gòu)買(來源于美國(guó)ATCC細(xì)胞庫(kù),屬于正常的 HUVECs,vWF抗原陽(yáng)性,編號(hào) CRL-2480,具有貼壁生長(zhǎng)、接觸抑制、密度依賴性等生物學(xué)特征)。NO試劑盒、NF-κB活性試劑盒、ROS檢測(cè)試劑盒和MTT細(xì)胞增殖檢測(cè)試劑盒和BCA蛋白濃度試劑盒(碧云天生物技術(shù)研究所)。Anti-IκBα(BioLegend)。TNF-α和sICAM-1的ELISA試劑盒(ADL)??寡趸瘎㎞-乙酰半胱氨酸(N-acetyl cysteine,NAC,碧云天生物技術(shù)研究所)。其余試劑為國(guó)產(chǎn)分析純。
DMEM用純化水溶解,NaHCO3調(diào)pH值至7.2-7.4,濾過除菌后4℃保存。小牛血清56℃,30 min滅活補(bǔ)體后分裝,-20℃凍存。臨用時(shí)培養(yǎng)基加入相應(yīng)量的小牛血清與青霉素(1×105U/L)和鏈霉素(100 mg/L)。
UV755B型紫外分光光度計(jì)(上海儀器廠)、CO2培養(yǎng)箱(FORMA311,上海瑞仰凈化裝備有限公司)、IX70型倒置相差顯微鏡(Olympus)、IJ-6A低溫離心機(jī)(Beckman)、Eppendorf離心機(jī)(Eppendorf)、Model 3.9 EL酶標(biāo)儀(Bio-Rad)、PE2400PCR儀(Perkin-Elmer)、Gel Doc 2000分子成像儀(Bio-Rad)和熒光顯微鏡(Olympus)。
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分組 實(shí)驗(yàn)分組如下:(1)正常對(duì)照組:用DMEM培養(yǎng)液孵育細(xì)胞;(2)HTL處理組:分別用含有0.1、0.3、1 mmol/L HTL的培養(yǎng)液孵育內(nèi)皮細(xì)胞;(3)NAC+HTL組:在加入5 mmol/L NAC培養(yǎng)液孵育1 h后,再與HTL共同孵育內(nèi)皮細(xì)胞;(4)PDTC+HTL組:加入0.1 mmol/L PDTC培養(yǎng)液孵育1 h后,再與HTL共同孵育內(nèi)皮細(xì)胞;(5)Apocynin+HTL組:加入0.1 mmol/L Apo培養(yǎng)液孵育1 h后,再與HTL共同孵育內(nèi)皮細(xì)胞。
2.2 人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的培養(yǎng) 取HUVECs解凍復(fù)蘇后加入含10%小牛血清DMEM培養(yǎng)液制成細(xì)胞懸液,分別接種于100 mL細(xì)胞培養(yǎng)瓶,置37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中貼壁培養(yǎng),每隔2-3 d換液1次,待細(xì)胞80%融合時(shí)用0.25%胰蛋白酶消化傳代。用含10%小牛血清的DMEM培養(yǎng)液稀釋細(xì)胞至1×107/L、3×107/L、1 ×108/L,然后分別將細(xì)胞接種于96、24、6孔培養(yǎng)板中,待細(xì)胞80%融合時(shí)換成含1%小牛血清DMEM培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)24 h,使細(xì)胞達(dá)到同步化,然后分別加入不同的處理因素。
2.3 MTT比色法檢測(cè)細(xì)胞活力 將培養(yǎng)至第4代的單層內(nèi)皮細(xì)胞按常規(guī)消化后制成細(xì)胞懸液,以每孔103-104個(gè)細(xì)胞接種于96孔培養(yǎng)板中,每孔體積為150 μL。培養(yǎng)結(jié)束后,每孔加入MTT溶液(5 g/L)15 μL 37℃繼續(xù)孵育4 h,終止培養(yǎng),棄除孔內(nèi)的培養(yǎng)上清液。每孔中再加入150 μL DMSO,振蕩10 min,使得結(jié)晶物充分溶解。用酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀在490 nm波長(zhǎng)處測(cè)定各孔的吸光度值。
2.4 細(xì)胞培養(yǎng)液中LDH活性測(cè)定 LDH能夠催化乳酸生成丙酮酸,后者與2,4-二硝基苯肼反應(yīng)生成丙酮酸二硝基苯腙,在堿性溶液中呈現(xiàn)棕紅色,顏色深淺可間接反映LDH的活性,通過比色法測(cè)定其吸光度,計(jì)算酶的活力。具體嚴(yán)格操作按照試劑盒說明書進(jìn)行,按下列公式計(jì)算:
LDH(U/L)=(測(cè)定管A值-測(cè)定空白管A值)÷(標(biāo)準(zhǔn)管A值-標(biāo)準(zhǔn)空白管A值)×標(biāo)準(zhǔn)管濃度(2 μmol/L)×1 000 mL×測(cè)試前樣品稀釋倍數(shù)。
2.5 NO的檢測(cè) 此法按試劑盒介紹操作,標(biāo)準(zhǔn)溶液用DMEM(+10%FBS)溶液進(jìn)行稀釋和配制,濃度為(μmol/L):0、1、2、10、20、40、60 和 100,樣品為細(xì)胞培養(yǎng)液上清。每孔分別加上述溶液50 μL、Griess reagent I、Griess Reagent II溶液。即刻用酶標(biāo)儀在540 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度值。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得出相應(yīng)的數(shù)值。
2.6 ROS的檢測(cè)[5]利用熒光探針 DCFH-DA進(jìn)行ROS的檢測(cè)。DA本身沒有熒光,可以自由穿過細(xì)胞膜,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)后,可以被細(xì)胞內(nèi)的酯酶水解生成DCFH。而DCFH不能通透細(xì)胞膜,從而使探針很容易被裝載到細(xì)胞內(nèi)。細(xì)胞內(nèi)的活性氧可以氧化無熒光的DCFH生成有熒光的DCF。DCF的熒光可反映細(xì)胞內(nèi)活性氧的水平。
用無血清培養(yǎng)液按照1∶1 000比率稀釋DCFH-DA,使終濃度為10 μmol/L。去除細(xì)胞培養(yǎng)液,加入1 mL稀釋好的DCFH-DA。37℃細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)孵育20 min。用無血清細(xì)胞培養(yǎng)液洗滌細(xì)胞3次,以充分去除未進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的DCFH-DA。蓋玻片封片后熒光顯微鏡下觀察。使用488 nm激發(fā)波長(zhǎng),525 nm發(fā)射波長(zhǎng),用熒光分光光度計(jì)檢測(cè)刺激前后熒光的強(qiáng)弱。
2.7 NF-κB活性的檢測(cè)[6]棄除培養(yǎng)液并用PBS液洗滌細(xì)胞1次。加固定液固定細(xì)胞15 min。棄除固定液,用PBS洗滌3次,每次3 min。用免疫染色封閉液室溫下封閉1 h,棄除免疫染色封閉液,加入NF-κB p65抗體,室溫下孵育1h并用PBS液洗滌3次,每次8 min。加入1 mL抗兔Cy3,室溫孵育1 h。洗滌液洗滌2次,每次5-10 min。加入1 mL細(xì)胞核染色液(DAPI),吸除細(xì)胞核染色液,再用PBS液洗滌3次,每次5 min。滴加適量的抗熒光淬滅封片液,蓋玻片封片后熒光顯微鏡下觀察。NF-κB的染色為紅色熒光,細(xì)胞核的DAPI染色為藍(lán)色熒光。
2.8 免疫印跡法檢測(cè)IκBα 蛋白表達(dá)[7]細(xì)胞總蛋白提取:將1×108/L的細(xì)胞懸液接種于6孔培養(yǎng)板中,置5%CO2培養(yǎng)箱,37℃培養(yǎng),待細(xì)胞生長(zhǎng)至80%,換含1%小牛血清的DMEM培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)24 h使細(xì)胞處于靜止期。藥物處理后加入PBS沖洗3 次,加入 100 μL 細(xì)胞裂解液(20 mmol/L Tris,150 mmol/L NaCl,1%Triton X - 100,1%sodium pyrophosphate,25 mmol/L β - glycerophosphate,1 mmol/L EDTA,1 mmol/L Na3VO4,0.5 mg/L leupeptin,臨用時(shí)加入PMSF)置冰上裂解30 min,收集細(xì)胞。12 000 r/min、4℃離心30 min取上清液,按照BCA試劑盒說明書進(jìn)行測(cè)定蛋白濃度。蛋白質(zhì)SDS聚丙烯酞胺凝膠電泳:裝備膠槽,制備分離膠加入膠槽,上層加入少量水。待分離膠聚合完全后,用去離子水洗滌。隨后灌注積層膠,插入梳子,待堆積膠聚合后,拔去梳子,用去離子水沖洗加樣孔去除殘留的未聚合的膠。將玻板裝入電泳槽中,加入電泳緩沖液。將樣品加入上樣孔,其中一孔加入5-10 μL預(yù)染的蛋白質(zhì)分子量marker。常規(guī)垂直電泳,待電泳結(jié)束后,卸下玻璃板取下凝膠,對(duì)凝膠進(jìn)行 Western blotting檢測(cè)。
Western blotting檢測(cè):使用電轉(zhuǎn)移系統(tǒng)將蛋白質(zhì)從聚丙烯酞胺凝膠轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素濾膜,轉(zhuǎn)膜完畢,將膜放入封閉液中,室溫下封閉1 h。將IκBαⅠ抗按1∶500稀釋加入封閉液中,50 r/min離心,4℃過夜。洗滌Ⅰ抗,用兔IgGⅡ抗1∶10 000稀釋后加入,室溫下1 h,洗滌Ⅱ抗。避光加入ECL溶液,反應(yīng)5 min,濾除多余的ECL液,在將膜放入顯影夾于暗室中顯影,曝光3 min,將膜顯影、定影。根據(jù)顯色條帶適當(dāng)調(diào)整曝光時(shí)間和顯影時(shí)間使條帶更清晰。
2.9 TNF-α和sICAM-1濃度測(cè)定 采用雙抗體夾心ELISA法,檢測(cè)TNF-α和sICAM-1水平。
細(xì)胞與 HTL(1 mmol/L)孵育6 h、12 h和24 h后均能時(shí)間依賴性地降低內(nèi)皮細(xì)胞的活力,以24 h最明顯;HTL(0.1、0.3、1 mmol/L)孵育24 h后可以濃度依賴性地降低內(nèi)皮細(xì)胞活力,以1 mmol/L最明顯。因此用HTL 1 mmol/L孵育24 h作為實(shí)驗(yàn)濃度與時(shí)間。如表1所示,1 mmol/L HTL與內(nèi)皮細(xì)胞共同孵育24 h可以顯著降低內(nèi)皮細(xì)胞活力(P<0.01),而PDTC、Apo與NAC均能夠不同程度地抑制HTL誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞活力的下降(P<0.01)。
表1 各組處理因素對(duì)HTL誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞活性、LDH、NO和ROS的影響Table 1.Influence of different group on cell viability,LDH,NO and ROS in ECs induced by HTL(±s.n=3)
表1 各組處理因素對(duì)HTL誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞活性、LDH、NO和ROS的影響Table 1.Influence of different group on cell viability,LDH,NO and ROS in ECs induced by HTL(±s.n=3)
**P <0.01 vs control;##P <0.01 vs HTL.
Group Cell viability LDH(U/L) NO(10-6mmol/L)ROS Control 0.89 ±0.09 84.3 ±7.2 24.7 ±3.1 0.11 ±0.01 HTL(1 mmol/L) 0.39 ±0.07** 172.7 ±12.4** 7.6 ±1.6** 0.37 ±0.02**NAC(5 mmol/L)+HTL 0.80 ±0.10## 110.5 ±10.8## 18.5 ±2.1## 0.16 ±0.01##Apo(0.1 mmol/L)+HTL 0.75 ±0.08## 131.6 ±11.2## 16.1 ±2.0## 0.13 ±0.01##PDTC(0.1 mmol/L)+HTL 0.71 ±0.08## 125.3 ±13.1## 13.5 ±1.9## 0.23 ±0.02##
如表1所示,HTL(1 mmol/L)與內(nèi)皮細(xì)胞孵育24 h顯著增加培養(yǎng)液LDH活性,PDTC、Apo與NAC均能夠不同程度地抑制HTL誘導(dǎo)的LDH活性的增加(P<0.01)。
HTL(1 mmol/L)孵育6 h、12 h或24 h后均能顯著降低內(nèi)皮細(xì)胞中NO含量,以24 h最明顯;HTL(0.1、0.3、1 mmol/L)作用24 h后可以劑量依賴性地降低內(nèi)皮細(xì)胞中NO的含量,以1 mmol/L最為明顯。因此用HTL 1 mmol/L孵育24 h作為實(shí)驗(yàn)的濃度與時(shí)間。如表1所示,1 mmol/L HTL與內(nèi)皮細(xì)胞共同孵育24 h可以降低內(nèi)皮細(xì)胞中NO的含量,PDTC、Apo與NAC能夠不同程度地升高內(nèi)皮細(xì)胞中的NO含量(P<0.01)。
HTL(1 mmol/L)作用1 h、3 h或6 h后均能顯著增加內(nèi)皮細(xì)胞中ROS含量(P<0.01),以3 h最明顯;HTL(0.1、0.3、1 mmol/L)作用3 h后可以劑量依賴性地增加內(nèi)皮細(xì)胞中ROS的含量,以1 mmol/L最為明顯。因此用HTL 1 mmol/L孵育3 h作為實(shí)驗(yàn)濃度與時(shí)間。如表1及圖1所示,預(yù)先使用0.1 mmol/L Apo、5 mmol/L NAC和0.1 mmol/L PDTC均能夠顯著減少內(nèi)皮細(xì)胞中ROS的產(chǎn)生(P<0.01)。
Figure 1.Influence of different treatments on ROS production in ECs(fluorescence microscope, × 200)A:positive control group;B:negative control group;C:HTL(1 mmol/L)group;D:PDTC(0.1 mmol/L)+HTL group;E:NAC(5 mmol/L)+HTL group;F:Apo(0.1 mmol/L)+HTL group.圖1 各組處理因素對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞ROS水平的影響
HTL(1 mmol/L)作用1 h、3 h或6 h后均能顯著增加內(nèi)皮細(xì)胞中NF-κB的激活,其中以3 h最明顯;HTL(0.1、0.3、1 mmol/L)作用3 h后可以劑量依賴性地增加內(nèi)皮細(xì)胞中NF-κB的活性。因此用HTL 1 mmol/L孵育3 h作為實(shí)驗(yàn)濃度與時(shí)間。如圖2所示,預(yù)先使用0.1 mmol/L PDTC、0.1 mmol/L Apo和5 mmol/L NAC均可以顯著抑制內(nèi)皮細(xì)胞中NF-κB的激活。
Figure 2.Influence of different treatments on NF - κB in ECs(fluorescence microscope,×400).A:merged;B:DAPI staining for nuclei(blue);C:NF - κB p65(red).圖2 各組處理因素對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞NF-κB活性的影響
圖3顯示的是HTL(1 mmol/L)作用0 h、0.5 h、1 h、3 h和6 h對(duì)IκBα蛋白表達(dá)的時(shí)效關(guān)系,從1 h以后HTL均能顯著降低內(nèi)皮細(xì)胞中IκBα蛋白的水平,其中以3 h最明顯。因此用HTL 1 mmol/L孵育3 h作為實(shí)驗(yàn)濃度與時(shí)間。如圖4所示,與正常組相比,1 mmol/L HTL與內(nèi)皮細(xì)胞共同孵育3 h后,可以顯著降低內(nèi)皮細(xì)胞中IκBα蛋白的表達(dá),預(yù)先使用0.1 mmol/L PDTC、0.1 mmol/L Apo和 5 mmol/L NAC均可以顯著增高內(nèi)皮細(xì)胞中IκBα蛋白的水平。
Figure 3.Effect of HTL(1 mmol/L)on IκBα protein expression in ECs at different time points.±s.n=3.**P<0.01 vs 0 h.圖3 HTL對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞IκBα蛋白表達(dá)的時(shí)效關(guān)系
HTL(1 mmol/L)作用6 h、12 h和24 h均能顯著升高內(nèi)皮細(xì)胞上清液sICAM-1和TNF-α濃度,以24 h最明顯;HTL(0.1、0.3、1 mmol/L)作用 24 h 后可以劑量依賴性地升高內(nèi)皮細(xì)胞上清液中的sICAM-1、TNF-α濃度,以1 mmol/L最為明顯。因此用HTL 1 mmol/L孵育24 h作為實(shí)驗(yàn)濃度與時(shí)間。如表2所示,預(yù)先使用 PDTC 0.1 mmol/L、Apo 0.1 mmol/L、5 mmol/L NAC可以顯著降低內(nèi)皮細(xì)胞中sICAM-1、TNF-α濃度(P<0.01)。
本研究發(fā)現(xiàn),HTL顯著誘導(dǎo)了內(nèi)皮細(xì)胞功能受損,表現(xiàn)為內(nèi)皮細(xì)胞活力下降,LDH漏出增加,抗氧化劑NAC、Apo以及NF-κB抑制劑PDTC與血管內(nèi)皮細(xì)胞預(yù)孵,顯著減輕了HTL誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞活力降低、LDH漏出。
Figure 4.Influence of different treatments on IκBα protein expression in ECs.1:control group(3 h);2:HTL(1 mmol/L,3 h)group;3:PDTC(0.1 mmol/L)+HTL(1 mmol/L,3 h)group;4:NAC(5 mmol/L)+HTL(1 mmol/L,3 h)group;5:Apo(0.1 mmol/L)+HTL(1 mmol/L,3 h)group.±s.n=3.*P <0.01 vs control;##P <0.01 vs HTL.圖4 不同時(shí)候HTL對(duì)IκB-α蛋白表達(dá)的影響
表2 內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)上清液中sICAM-1和TNF-α水平Table 2.Influence of different treatments on sICAM -1 and TNF-α content in culture supernatants of ECs(ng/L.±s.n=3)
表2 內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)上清液中sICAM-1和TNF-α水平Table 2.Influence of different treatments on sICAM -1 and TNF-α content in culture supernatants of ECs(ng/L.±s.n=3)
**P <0.01 vs control;##P <0.01 vs HTL.
Group sICAM-1(ng/L) TNF-α(ng/L)Control 338.6 ±22.3 82.1 ±9.0 HTL(1 mmol/L) 1 025.8 ±33.7** 321.5 ±16.4**NAC(5 mmol/L)+HTL 565.2 ±29.5## 180.2 ±15.1##Apo(0.1 mmol/L)+HTL 608.1 ±30.1## 168.3 ±12.3##PDTC(0.1 mmol/L)+HTL 532.2 ±25.2## 192.6 ±14.6##
氧化應(yīng)激即體內(nèi)ROS的蓄積。細(xì)胞內(nèi)活性氧的來源多種多樣,除線粒體呼吸鏈代謝產(chǎn)生以外,現(xiàn)有研究證實(shí),內(nèi)皮細(xì)胞中的ROS主要來源于NADPH氧化酶途徑。NADPH氧化酶是細(xì)胞內(nèi)一種可誘導(dǎo)性電子轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng),利用NAD(P)H作為電子供體被單電子還原而催化氧分子生成超氧陰離子[6,7]。本實(shí)驗(yàn)證實(shí),HTL可以顯著增加ROS的產(chǎn)生,給予NADPH氧化酶抑制劑Apo以及NAC可以明顯降低細(xì)胞中ROS含量。
NF-κB是一種由p50以及p65兩種亞基組成的異源二聚體,未被激活時(shí)和IκBα形成一個(gè)復(fù)合物,分布在細(xì)胞漿中。在炎癥因子、生長(zhǎng)因子或趨化因子等可以激活NF-κB的刺激存在的情況下,IκBα?xí)赟er32和Ser36被磷酸化,隨后被泛素-蛋白酶體途徑降解。NF-κB和IκBα解聚后,其核定位序列被暴露,從而被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核內(nèi)促進(jìn)NF-κB依賴的基因轉(zhuǎn)錄。NF-κB轉(zhuǎn)錄因子家族成員調(diào)控許多與炎癥相關(guān)的基因表達(dá),如 TNF-α、IL-1、ICAM-1、VCAM-1等,而這些因子在動(dòng)脈硬化發(fā)生發(fā)展過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)均起重要作用[8,9]。大量實(shí)驗(yàn)證據(jù)證明,氧化應(yīng)激誘導(dǎo)NF-κB的胞質(zhì)-核轉(zhuǎn)位,而抗氧化劑如NAC、PDTC能抑制IκB激酶的活性,阻止其被磷酸化和最終被降解,抑制NF-κB的轉(zhuǎn)位[10-11]。因此,氧化應(yīng)激激活 NF - κB 的關(guān)鍵環(huán)節(jié)可能是通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的級(jí)聯(lián)反應(yīng)而引起IκB磷酸化和最終被降解。本實(shí)驗(yàn)所用NF-κB激活-核轉(zhuǎn)運(yùn)檢測(cè)試劑盒僅染色p65,不染色RelB、C-Rel、p50和p52,使用后NF-κB呈紅色熒光,細(xì)胞核呈藍(lán)色熒光。通過免疫染色檢測(cè)NF-κB的主要亞基p65是否被轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi),就可以判斷NF-κB是否被激活。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),HTL增加了細(xì)胞中ROS的生成,降低了IκB的蛋白表達(dá)水平,1 mmol/L HTL可以明顯激活NF-κB;而預(yù)先給予Apo、NF-κB抑制劑PDTC和抗氧化劑NAC均可顯著提高IκBα的蛋白表達(dá)水平,從而抑制NF-κB的激活。
血管內(nèi)皮功能紊亂是動(dòng)脈粥樣硬化最早的特征之一,而這種內(nèi)皮功能紊亂的一個(gè)重要原因是血管壁的慢性炎癥刺激。正常血管內(nèi)膜通常不發(fā)生白細(xì)胞黏附,但是在動(dòng)脈硬化的早期階段,隨著內(nèi)皮細(xì)胞的損傷,在刺激因子的介導(dǎo)下,內(nèi)皮細(xì)胞開始表達(dá)包括TNF-α、ICAM-1等炎癥因子。研究發(fā)現(xiàn),ICAM-1是介導(dǎo)細(xì)胞間或細(xì)胞與基質(zhì)間相互結(jié)合、相互作用的一類位于細(xì)胞膜表面的糖蛋白,主要參與炎癥細(xì)胞的黏附與聚集[12];TNF-α是觸發(fā)血管內(nèi)皮炎癥反應(yīng)的啟動(dòng)子,可以誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞、單核細(xì)胞產(chǎn)生IL-6、上調(diào)ICAM-1的表達(dá),促進(jìn)中性粒細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附[13]。本研究發(fā)現(xiàn),HTL可以刺激內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生大量的TNF-α、sICAM-1,而預(yù)先給予Apo以及PDTC、NAC可以顯著地降低內(nèi)皮細(xì)胞中TNF-α、sICAM-1的濃度。
綜上所述,本研究證實(shí)同型半胱氨酸硫內(nèi)酯引起血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷可以通過激活NADPH氧化酶導(dǎo)致氧化應(yīng)激,活化NF-κB并且使其進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)造成炎癥因子sICAM-1、TNF-α的增多有關(guān)。
[1]譚紅梅,趙 馳,吳偉康,等.同型半胱氨酸對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、貼壁和遷移的影響[J].中國(guó)病理生理雜志,2008,24(2):390-392.
[2]Kaplan ED.Association between homocyst(e)ine levels and risk of vascular events[J].Drugs Today,2003,39(3):175-192.
[3]Jakubowski H.Protein N -h(huán)omocysteinylation:implications for atherosclerosis[J].Biomed Pharmacother,2001,55(8):443-447.
[4]Desjardins F,Balligand JL.Nitric oxide-dependent endothelial function and cardiovascular disease[J].Acta Clin Belg,2006,61(6):326-334.
[5]Lü P,Luo HS,Zhou XP,et al.Reversal effect of thalidomide on established hepatic cirrhosis in rats via inhibition of nuclear factor-κB/inhibitor of nuclear factor-kappaB pathway[J].Arch Med Res,2007,38(1):15 -27.
[6]Griendling KK,Sorescu D,Ushio-Fulai M.NAD(P)H oxidase:role in cardiovascular biology and disease[J].Circ Res,2000,86(5):494 -501.
[7]Lassègue B,Clempus RE.Vascular NAD(P)H oxidases:specific features,expression and regulation[J].Am J Physiol Regul integr Comp Physiol,2003,285(2):R277 -R297.
[8]廖新學(xué),孫勝楠,郭瑞鮮,等.JAK -STAT通路調(diào)制NF -κB介導(dǎo)H2O2預(yù)處理的細(xì)胞保護(hù)作用[J].中國(guó)病理生理雜志,2008,24(7):1422–1427.
[9]Ahn KS,Sethi G,Aggarwal BB.Simvastatin potentiates TNF-α-induced apoptosis through the down-regulation of NF-κB-dependent antiapoptotic gene products:role of IκBα kinase and TGF - β - activated kinase-1[J].J Immunol,2007,178(4):2507 -2516.
[10]Sury MD,F(xiàn)rese-Schaper M,Muhlemann MK,et al.Evidence that N-acetylcysteine inhibits TNF-α-induced cerebrovascular endothelin-1 upregulation via inhibition of mitogen-and stress-activated protein kinase[J].Free Radic Biol Med,2006,41(9):1372-1383.
[11]Nai YJ,Jiang ZW,Wang ZM,et al.Prevention of cancer cachexia by pyrrolidine dithiocarbamate(PDTC)in colon 26 tumor- bearing mice[J].JPEN J Parenter Enteral Nutr,2007,31(1):18 -25.
[12]Witkowska AM,Borawka MH.Soluble intercellular adhension molecule-1(ICAM -1):an overview[J].Eur Cytokine Netw,2004,15(2):91 -98.
[13]Ogiwara F,Takahashi M,Ikeda V.Inflammatory markers and cytokines in cardiovascular disease[J].Rinsho Byori,2004,52(8):686-692.