赖金胜;陈琛;唐家荣;汪道文
AIM:Early calcification of atherosclerotic plaques are colocalized with macrophage and high mobility group box 1 (HMGB1), a cytokine associated with biomineralizing process under physiological and pathological conditions .Our study aims to evaluate whether HMGB1 induces ectopic mineralization via promoting the secretion of matrix vesicles ( MVs) from macrophages .METHODS:HMGB1 was added to the medium of macrophages , the secretion of MVs in the supernatant was tested by flow cytometry analysis .The mineral deposition in calcifying medium was detected by Alizarin Red staining and von Kossa staining .Transmission electron microscopy showed the formation of hydroxyapatite crystals in MVs .Then we subcutaneous injection into mice with MVs to induce regional minera-lization.RESULTS:HMGB1 significantly promoted secretion of MVs from macrophages as raveled by flow cytometry analysis .TNAP activity, considered as a marker of MVs maturation , was higher in HMGB1-induced MVs compared to the control-MVs.HMGB1-MVs also led to mineral deposition in an in vitro MVs-collagen mineralization model .Subcutaneous injection into mice with MVs derived from HMGB1-treated cells showed a greater potential to initiate regional mineralization .Mechanistic experiments revealed that HMGB 1 activated neutral sphingomyelinase 2 ( nSMase2 ) that involved the receptor for advanced glycation end products ( RAGE ) and p38 MAPK (upstream of nSMase2).Inhibition of nSMase2 with GW4869 or p38 MAPK with SB-239063 prevented MVs secretion and min-eral deposition .CONCLUSIONS: HMGB1 induces MVs secretion from macrophages at least in part , via the RAGE/p38 MAPK/nSMase2 signaling pathway .Our findings thus reveal a novel mechanism by which HMGB 1 may participated in the early calcification of atherosclerotic plaques .
作者: 刊期: 2016年第08期
目的:Sirtuin 3(Sirt3)是线粒体中NAD+依赖去乙酰化酶,通过赖氨酸乙酰化调节线粒体能量代谢。气体分子H2S具有抗氧化应激、蛋白质硫化和乙酰化等功能。本实验探讨外源性H2 S调控2型糖尿病心肌线粒体脂肪酸氧化及其关键酶的机制。方法及结果:采用db/db小鼠作为2型糖尿病动物模型,给予外源性H2 S作为治疗组(腹腔注射NaHS 30μg/kg 12周)。 Western blot及免疫荧光检测显示db/db小鼠心肌组织CSE的表达及H2 S含量均明显低于NaHS组。提取心肌组织线粒体,给予外源性H2 S组脂肪酸氧化水平、CPT及LCAD的活性及蛋白表达水平明显低于 db/db小鼠。 Co-IP及LC-MS/MS分析,结果显示在db/db小鼠中CPT及LCAD的乙酰化水平明显高于NaHS组,线粒体氧耗呼吸率及线粒体ATP含量明显低于NaHS组。 Western blot结果证实db/db小鼠心肌线粒体中Sirt3、Nampt的表达及NAD+/NADH的比值明显低于给予外源性H2 S组。高糖高脂处理乳鼠心肌细胞,给予Nampt抑制剂FK866及NaHS,Sirt3的表达下降,但CPT及LCAD表达、活性及乙酰化水平明显增高。结论:本实验证实气体分子H2 S通过调控Nampt-Sirt3-CPT/LCAD乙酰化水平改善高糖高脂时心肌线粒体的脂肪酸氧化。
作者:孙宇;刘宁;郁向静;卢方浩;张林雪;张伟华 刊期: 2016年第08期
AIM:Mitochondrial DNA (mtDNA) copy number variation (CNV), which reflects the oxidant-induced cell damage, has been observed in a wide range of human diseases .However, whether it correlates with heart failure , which is closely related to oxidative stress, has never been elucidated before .We aimed to systematically investigate the association between leukocyte mtDNA CNV and heart failure risk and prognosis .METHODS: A total of 1 700 hospitalized patients with heart failure and 1 700 age-and gender-matched community population were consecutively enrolled in this observational study , as well as 1 638 ( 96.4%) patients were fol-lowed prospectively for a median of 17 months (12~24 months).The relative mtDNA copy number in leukocyte of peripheral blood or cardiac tissue was measured in triplicate by quantitative real-time PCR method .RESULTS:Patients with heart failure possessed much lower relative mtDNA copy number compared with control subjects (P<0.01), especially for the patients with ischemic etiology (P<0.01).Patients with lower mtDNA copy number exhibited 1.7 times higher risk of heart failure ( P<0.01).Long-term follow-up (median 17 months) showed that decreased mtDNA copy number was significant associated with both increased cardiovascular deaths (P<0.01) and cardiovascular rehospitalization (P<0.01).After adjusted for the conventional risk factors and medications , lower mtDNA copy number were still significantly associated with 50% higher cardiovascular mortality (P <0.05).CONCLUSION:mtDNA copy number depletion is an independent risk factor for heart failure and predicted higher risk of cardiovascular deaths in patients with heart failure .
作者: 刊期: 2016年第08期
家族性高胆固醇血症( familial hypercholesterolemia , FH)是一种常染色体显性单基因遗传性疾病。世界范围内FH杂合患者的发病率为1/500,纯合子患者症状严重,发病率为1/1000000。我们近诊断一位32岁女性FH伴早发冠状动脉粥样硬化性心脏病患者,血清总胆固醇含量12.99 mmol/L,其父母血脂水平正常。随后,我们应用高通量测序对患者及其母亲进行外显子组分析,测序数据首先与GRCh37数据库进行比对,将比对后检测到的同义突变、位于非编码区的突变以及数据库中已有的SNP筛除。根据其可能的遗传方式,按照常染色体隐性模式进一步筛选,发现148个插入/缺失突变,26个单碱基突变(包括1个无义突变和25个错义突变);对基因突变位点功能筛查和验证分析后,终发现了一个新的隐性纯合基因突变。该突变为LDLR基因第15个外显子的无义突变位点,该外显子编码O-糖链接结构域。研究中分别构建LDLR基因野生型及突变型表达质粒, Western blot结果显示,突变后的LDLR蛋白仍然可以正常表达,推测发生在O-糖链接结构域的突变可能影响LDLR蛋白在细胞膜上的正确定位,从而无法正常清除血浆中的LDL,终导致FH的发生。本次研究发现了一个新的位于LDLR基因中的隐性纯合突变,进一步丰富了LDLR基因的突变研究数据,也为FH的基因诊断提供更多的依据。
作者:周颖超;查灵凤;曹祝兵;吴健飞;谢强;凃欣 刊期: 2016年第08期
目的:探讨棕榈酸激活上皮细胞钠通道( epithelial sodium channel , ENaC)的分子机制,以及H2 S对抗棕榈酸引起的ENaC异常激活的作用和机制。方法:应用肾皮质集合管上皮细胞,采用膜片钳技术研究H2 S对抗棕榈酸引起ENaC异常激活的保护作用和分子机制;应用激光共聚焦显微镜技术观察棕榈酸能否调节细胞内钙水平和细胞内ROS水平变化。结果:棕榈酸引起的细胞ENaC活性升高可以被NaHS抑制;棕榈酸引起的细胞内ROS水平升高可以被NaHS抑制,且应用NADPH抑制剂APO可以抑制棕榈酸引起的ENaC活性升高;棕榈酸可以引起细胞内钙的升高;应用钙离子螯合剂BAPTA/AM或IP3受体抑制剂APB可以抑制棕榈酸引起的ENaC活性升高;胰岛素受体抑制剂HNMPA和PI3K抑制剂LY204002也可以抑制棕榈酸引起的ENaC活性升高;DTT可以模拟NaHS对棕榈酸引起ENaC异常激活的保护作用。结论:棕榈酸通过诱导胰岛素受体磷酸化,引起细胞内钙释放,进而激活NADPH升高细胞内活性氧水平,引起ENaC异常激活。气体信号分子H2 S通过氧化还原反应抑制棕榈酸引起的ENaC异常激活。
作者:王秋石;梁辰 刊期: 2016年第08期
目的:C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白-3(CTRP3)是一种脂肪细胞因子,它与多种代谢性及心血管疾病密切相关,但CTRP3对线粒体生物生成的影响尚不清楚。本研究主要探讨CTRP3对心肌细胞线粒体生物生成的影响及相关机制。方法:原代培养乳大鼠心肌细胞并给予CTRP3处理。使用PCR、Western blot和免疫共沉淀等方法分别检测线粒体生物生成相关蛋白、线粒体DNA拷贝数、ATP含量和sirtuin 1( SIRT1)活性的变化。结果:CTRP3显著增加过氧化物酶体增殖激活受体共激活因子1α( PGC-1α)、核呼吸因子1( NRF-1)、线粒体转录因子A( TFAM)、线粒体氧化磷酸化复合物III和V的表达。 CTRP3显著升高心肌线粒体DNA拷贝数和ATP含量,而在心肌细胞中敲低PGC-1α可使上述效应减弱。预孵育腺苷酸活化蛋白激酶( AMPK)的抑制剂AraA可以逆转由CTRP3引起的NRF-1、TFAM和复合物III、V的表达升高。 CTRP3可上调SIRT1的表达和活性,SIRT1抑制剂EX-527可阻断CTRP3对PGC-1α的去乙酰化调节作用。此外,CTRP3对SIRT1表达和活性的促进作用也可被AraA所阻断。结论:CTRP3通过AMPK/PGC-1α通路促进心肌细胞线粒体生物生成。
作者:张城林;冯寒;李丽;王瑾瑜;张艳;吴立玲 刊期: 2016年第08期
目的:研究全反式维甲酸( all-trans retinoic acid,ATRA)对胃癌细胞SGC-7901存活率与放射敏感性的影响,并讨论其可能的机制。方法:MTT法检测细胞存活率;平板克隆形成实验和流式细胞术分别检测细胞的放射敏感性和细胞周期;实时荧光定量PCR( RT-qPCR)检测细胞中Bax、Bcl-2、survivin与NF-κB的mRNA表达。结果:ATRA可降低SGC-7901细胞存活率,当浓度到达8μmol/L时,抑制作用达到大;ATRA联合X射线处理后,与单纯放射处理相比,平均致死剂量(D0)和准阈剂量(Dq)显著变小(P<0.05),且拟合的生存曲线明显下移;ATRA能显著降低放射诱导的细胞G2/M期阻滞,下调SGC-7901细胞Bcl-2与survivin的mRNA表达( P<0.05),上调Bax与NF-κB的mRNA表达(P<0.05)。结论:ATRA能够增加胃癌细胞SGC-7901的凋亡及放射敏感性,可能与抑制细胞周期G2/M期的阻滞作用、下调Bcl-2与survivin mRNA表达和上调NF-κB与Bax mRNA表达有关。
作者:王艳萍;赵先群;张向东;许威;向晓辉 刊期: 2016年第08期
Exosomes secreted by mesenchymal stem cells have shown great therapeutic potential in regenerative medicine .In this study, we performed meta-analysis to assess the clinical effectiveness of using exosomes in ischemia /reperfusion injury based on the reports pub-lished between January 2000 and September 2015 and indexed in the PubMed and Web of Science databases .The effect of exosomes on heart function was evaluated according to the following parameters:the area at risk as a percentage of the left ventricle , infarct size as a percentage of the area at risk , infarct size as a percentage of the left ventricle , left ventricular ejection fraction , left ventricular frac-tion shortening , end-diastolic volume , and end-systolic volume .Our analysis indicated that the currently available evidence confirmed the therapeutic potential of mesenchymal stem cell-secreted exosomes in the improvement of heart function .However , further mechanis-tic studies, therapeutic safety and clinical trials are required for optimization and validation of this approach to cardiac regeneration after ischemia/reperfusion injury .
作者: 刊期: 2016年第08期
目的:VEGF-VASH1(vasohibin-1)通路在血管新生过程的精细调节中发挥重要作用,转录因子锌指蛋白667(zinc finger protein 667, ZNF667)具有促进血管新生作用。本研究主要探讨ZNF667对上述通路中VEGF和VASH1表达的调控,以期阐明ZNF667促进血管新生的分子机制。方法:采用LAD建立慢性心肌缺血小鼠模型,采用HE染色和CD31免疫组化分析缺血心肌组织形态学变化及微血管形成。采用Matrigel、划痕和Transwell分析HUVEC管型形成和迁移;采用Western blot、ELISA和定量PCR分别检测ZNF667和VASH1蛋白质和mRNA表达;mRNA测序分析ZNF667过表达HUVEC的mRNA差异表达;染色质免疫沉淀( chromatin immunoprecipitation , ChIP)检测ZNF667与VEGF和VASH1启动子区结合情况。结果:免疫组化和HE染色显示与假手术组相比,缺血心肌中组织损伤加重伴随有CD31+微血管数目增加,同时心肌组织中VEGF和ZNF667蛋白和mRNA表达呈时间依赖性增加,而VASH1表达降低。 mRNA测序、ELISA和定量PCR显示ZNF667过表达可促进HUVEC中VEGF表达而抑制VASH1表达。 VASH1过表达可抑制VEGF和ZNF667的促HUVEC管型形成和迁移作用。 ChIP显示ZNF667与VEGF(-346~-350 bp;-265~-269 bp)和VASH1(-170~-175 bp)基因启动子区结合。结论:HUVEC中ZNF667靶向调节VEGF-VASH1通路促进管型形成和迁移作用,这一调节机制可能参与缺血心肌中微血管新生过程。
作者:陈亦菲;邹江;王念;刘可;张华莉;王慷慨;肖献忠 刊期: 2016年第08期
目的:探讨儿茶酚抑素( CST)对间歇低氧高血压大鼠的作用及机制。方法:健康雄性SD大鼠随机分为3组:control组、IH (间歇低氧组)组和IH+CST组(于低氧前3 d皮下埋植含CST 20 nmol? kg -1? d-1的微量渗透泵)。后2组置于间歇低氧舱中,舱内氧浓度为(5±0.5)%~(21±0.5)%,低氧-复氧循环时间为120 s(60 s+60 s),8 h/d,共3周。颈总动脉插管测收缩压(SP)、舒张压(DP)和平均压(MP),检测血浆中氧化/抗氧化损伤指标,Western blot 法检测主动脉和肾组织中核因子E2相关因子2(Nrf2)蛋白表达的变化。结果:SP、DP及MP,IH组均比control 组高(P<0.01),而IH+CST 组则显著低于IH 组(P<0.01)。 IH组的MPO和MDA含量显著高于control组(P<0.05),而SOD和羟自由基抑制率显著低于control组(P<0.01);IH+CST组的MPO和MDA明显低于IH组(P<0.05),SOD和羟自由基抑制率显著高于IH组(P<0.01)。与control组相比, IH组大鼠主动脉和肾组织胞浆、胞核中Nrf2蛋白的表达均显著下调(P<0.05);IH+CST组与IH组相比,胞浆中Nrf2蛋白的表达显著下调(P<0.05),而胞核中Nrf2蛋白的表达显著上调(P<0.05)。结论:CST有减轻间歇低氧致大鼠高血压的作用,该作用可能与其通过Nrf2-ARE信号通路调节氧化应激反应有关。
作者:陈然;范小芳;郑青青;丁露;薛峰;王永煜;龚永生 刊期: 2016年第08期
目的:探讨核仁素对心肌梗死后巨噬细胞极化的影响及其作用机制。方法:采用小鼠心肌梗死模型;采用心肌内注射核仁素RNA干扰的慢病毒载体,从整体水平观察核仁素低表达对小鼠心梗后死亡率的影响及对巨噬细胞极化的影响;采用流式细胞术检测巨噬细胞极化情况。结果:心肌梗死1 d后,核仁素表达减少,3 d后表达增加,5 d后明显升高,达(2.73±0.47)倍,7 d后有所下降。小鼠心肌梗死2 d、5 d后,心肌中巨噬细胞明显增多;心肌梗死2 d后心肌中M1型巨噬细胞占77.71%,而心肌梗死5 d后心肌中M2型巨噬细胞占82.13%。核仁素低表达可抑制心肌梗死5 d后M2型巨噬细胞的极化,但对巨噬细胞的侵润无明显影响,可明显减少心肌梗死后28 d的存活率。核仁素过表达可使巨噬细胞极化相关基因NOTCH1和STAT6的mRNA水平表达上调,而核仁素低表达可下调NOTCH1和STAT6的mRNA表达水平。结论:核仁素可调控心梗后巨噬细胞的极化,核仁素低表达可增加小鼠心梗后死亡率。
作者:蒋碧梅;吕青兰;李媛彬;刘梅冬;刘可;涂自智;肖献忠 刊期: 2016年第08期
目的:本研究主要探讨HSPB1如何调控细胞的氧化还原状态从而发挥抗心肌损伤的作用。方法:以过氧化氢( H2 O2)诱导的H9c2心肌细胞氧化应激损伤为模型,转染HSP25表达质粒或小分子干扰RNA,观察细胞存活率、LDH水平、细胞凋亡、活性氧水平、谷胱甘肽含量和GSH/GSSG比值的变化,非还原变性蛋白质印迹检测谷氧还蛋白1(Trx1)、谷胱甘肽过氧化物酶( GR)氧化还原状态的改变。结果:HSPB1过表达抑制H2 O2所致的LDH释放以及caspase 3和PARP的断裂;HSPB1过表达不能减少过氧化氢引起的活性氧水平增加和不能增加细胞内GSH的含量,但可抑制H2 O2所致的GSH/GSSG比值的降低。非还原性蛋白质印迹显示HSPB1过表达明显减少了H2 O2所致的GR和Trx1的氧化。 HSPB1表达下调促进H2 O2所致的细胞死亡、LDH释放以及caspase 3和PARP的断裂,以及GSH/GSSG比值的下降;同时,非还原性蛋白质印迹显示HSPB1表达下调明显增加了H2 O2所致的GR和Trx1的氧化。结论:HSPB1在心肌细胞氧化应激损伤中通过调控GR和Trx1的氧化还原状态起到抗细胞凋亡的作用。
作者:刘协红;刘丽云;王莉;刘可;刘梅冬;刘瑛;肖献忠;张华莉 刊期: 2016年第08期
目的:心脏干细胞移植治疗急性心梗的机制不明,而新研究发现外泌体( exosomes )是干细胞与心肌细胞信号交流的重要媒介。本研究通过解析心脏干细胞分泌外泌体的成分,阐明其中参与心肌保护作用的物质以及调控机制。方法:采用体外分离成年小鼠心脏的Sca-1+心脏干细胞( Sca-1+CPCs ),从Sca-1+CPCs的培养上清中分离提取其分泌的exosomes ,用Nano-sight、投射电镜、Western blot等对exosomes进行鉴定,qPCR解析exosomes中的内容物,找出关键调控的miRNA,并且通过转染以及萤光素酶报告基因的实验证实其调控的靶基因;后,细胞加入exosomes预保护后,检测其关键miRNA及其靶蛋白的表达,流式细胞术检测凋亡细胞比例的变化。结果:Sca-1+CPCs细胞上清中提取的物质是直径在80 nm左右的双分子层囊泡,且表达CD9、CD63和Alix 3种exosome标志蛋白。氧化应激可以促进CPCs分泌exosomes,这种exosomes中miR-21表达明显增加,并且被心肌细胞摄取,miR-21通过与PDCD4靶向结合抑制心肌细胞在氧化应激损伤下的凋亡,加入exosomes对细胞进行保护后,在同样环境下可明显上调细胞内miR-21,且发现PDCD4及cleaved caspase-3的表达明显下调,凋亡细胞的比例明显减少。结论:心脏干细胞通过分泌的exosomes,将其包裹的miR-21进入到心肌细胞中抑制PDCD4的表达,从而抗心肌细胞凋亡。本研究为阐明干细胞治疗心肌梗死的作用机制提供了新的视野。
作者:肖静;潘宇;李晓红;杨翔宇;姜霖;冯娟;余细勇 刊期: 2016年第08期
目的:我们的前期实验发现,腺病毒中介的peroxiredoxin II ( Prx II)过表达可保护心肌细胞防止氧化应激所致的损伤,尽管这样,Prx II在器官和整体动物水平是否具有心肌保护作用,而且这一保护作用是否通过内质网应激发挥作用尚不清楚。方法:应用Langendorff系统构建离体心肌缺血再灌注损伤模型;结扎冠状动脉左前降支,缺血30 min再灌注30 min/3 h/24 h构建体内心肌缺血再灌注损伤模型。结果:离体心肌缺血再灌后,Prx II过表达小鼠心肌收缩大速率(+dp/dtmax )和心肌舒张大速率(-dp/dtmax )恢复较正常对照组明显得到改善;Prx II心肌特异性过表达小鼠与野生型相比,离体和在体心肌缺血再灌后,心肌梗死面积均分别降低了69.13%和60.86%;体内心肌缺血再灌注,与野生型小鼠相比,Prx II心肌特异性过表达小鼠心肌细胞凋亡率降低了52.10%±5.32%;与野生型小鼠相比,Prx II心肌特异性过表达小鼠中内质网通路伴侣分子Hsp90、GRP94、PDI和p-eIF2α的表达量均明显降低(P<0.05),但cleaved ATF6和XBP-1的表达量在2组小鼠中无明显差异。 p-Akt (Ser473)和p-Akt(Thr308)水平在野生型小鼠明显降低,在Prx II过表达小鼠中仍维持高表达水平(P <0.05)。结论:Prx II对缺血再灌注损伤心肌具有保护作用,其机制可能与拮抗p-eIF2α表达、增加p-Akt表达、阻断内质网应激启动的凋亡通路有关。
作者:王慧敏;石晓静;周文娟;耿雪鹏;姬亚歌;肖悦;黄欣;刘宏民;赵文 刊期: 2016年第08期
目的:利用Sprague-Dawley( SD)大鼠AMI模型评价Rho激酶抑制剂法舒地尔对心梗后心室重构的改善作用及其相关机制。方法:通过结扎左前降支冠脉法制备大鼠急性心梗( AMI)模型40只,随机分为AMI组,法舒地尔低、中、高剂量治疗组和卡维地洛治疗组,另设假手术组。连续给药4周后,进行超声心动图检测心功能指标,同时留取大鼠心肌组织标本检测Rho激酶、TGF-β1、Bax、Bcl-2、MMP-9表达和Smad2/Smad3信号通路的激活状态。结果:(1)超声心动图检测显示:与AMI组比较,法舒地尔3个治疗组对AMI后心室重构均有明显抑制作用,以中剂量组佳。(2)与AMI组比较,治疗组Rho激酶和TGF-β1的mRNA水平、Bax和MMP-9蛋白表达水平明显降低,Bcl-2水平升高,Smad2/Smad3信号通路激活程度明显降低(P<0.05)。结论:法舒地尔可抑制大鼠心梗后的心室重构。
作者:符永恒;李桃;杨敏;林秋雄;王映辉;张梦珍;朱杰宁;李怡;刘晓颖;单志新 刊期: 2016年第08期
AIM:To investigate the relationship between polyamine metabolism and hypoxia /ischemia ( H/I)-induced cell apoptosis and to determine the mechanisms by which exogenous spermine protects cell apoptosis against AMI in rats .METHOD:The left anterior de-scending coronary artery ( LAD) of the Wistar rats were ligated , and neonatal rat cardiomyocytes were placed under hypoxic conditions for 24 h to establish the model of AMI (or H/I).Exogenous spermine was administered by intraperitoneal injection (2.5 mg/kg daily for 7 days) in vitro and subjected to the cell medium at 5μmol/L as a pre-treatment therapy.RESULTS:AMI (or H/I) induced an increase in polyamine catabolized enzyme SSAT and a decrease in polyamine biosynthesis enzyme ODC , which result in endogenous spermine and spermidine decrease and putrescine increase .At the same time, AMI ( or H/I) lowered cardiac function , increased cTnI and CK-MB concentrations , aggravated myocardial infarct size , cardiomyocyte damage and apoptosis , raised ROS generation , increased the expression of cleaved caspase-3, cleaved caspase-9 and endoplasmic reticulum stress (ERS)-related proteins, promoted the release of cytochrome C and mPTP opening , down-regulated Bcl-2 expression and the phosphorylation of ERK 1/2, PI3K, Akt and GSK-3β, and activated PERK and eIF 2αphosphorylation .Spermine pre-treatment reversed the above-motioned changes .CONCLUSION:AMI ( or H/I ) could induce cardiomyocyte apoptosis and polyamine metabolism disorder .Exogenous spermine attenuates cardiac injury through scavenging the ROS and inhibiting mPTP opening and ERS injury .These findings provide a novel target for the prevention of apoptosis in the setting of AMI .
作者: 刊期: 2016年第08期
AIM:NLRP3 inflammasome was identified as the cellular machinery responsible for activation of inflammatory processes .The present study investigated whether the activation of NLRP 3 inflammasomes contributes to hyperhomocysteinemia ( HHcy)-induced in-flammation and atherosclerosis .METHODS:ApoE-/-mice were fed regular diet , high fat ( HF) diet or HF plus high methionine (HM) diet for 10 weeks.NLRP3 shRNA or scramble shRNA viral suspension was injected twice at the 2nd and the 6th weeks after HFHM treatment.The whole aortas and aortic root sections were stained with Oil Red O for atherosclerotic lesion .Plasma lipids, ho-mocysteine ( Hcy) , IL-1βand IL-18 levels were measured .We also examined the effect of Hcy on NLRP 3 inflammasomes activation in THP-1 differentiated macrophages in the presence or absence of NLRP 3 siRNA, caspase-1 inhibitor Z-WEHD-FMK, or antioxidant N-acetyl-L-cysteine ( NAC) .RESULTS:HFHM treatment induced HHcy in ApoE-/-mice.Increased plasma levels of IL-1βand IL-18, aggravated macrophage infiltration into atherosclerotic lesion , and accelerated development of atherosclerosis were detected in HHcy mice, which were associated with the activation of NLRP 3 inflammasomes.Silencing the NLRP3 gene significantly suppressed NLRP3 inflammasomes activation , reduced plasma levels of proinflammatory cytokines , attenuated macrophage infiltration , and improved HHcy-induced atherosclerosis .Moreover, we found that Hcy activated NLRP3 inflammasomes and promoted subsequent production of IL-1βand IL-18 in macrophages, which were blocked by NLRP3 gene silencing, Z-WEHD-FMK, or NAC.CONCLUSION:These data suggest that the activation of NLRP 3 inflammasomes contributes to HHcy-induced inflammation and atherosclerosis .Hcy activates NLRP3 inflammasomes in reactive oxygen species dependent pathway in macrophages .
作者: 刊期: 2016年第08期
目的:高张应变诱导的血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells, VSMCs)异常增殖在高血压血管重建发生发展中起重要作用。本研究探讨细胞核骨架( nuclear envelope ,NE)在其中的作用及其机制。方法:应用腹主动脉缩窄构建高血压大鼠动物模型;应用FX4000张应变加载系统对体外培养大鼠胸主动脉VSMCs分别施加5%(正常生理状态)和15%(模拟高血压状态)幅度的周期性张应变;Western blot检测NE蛋白emerin和lamin A蛋白表达水平;染色质免疫共沉淀、芯片( CHIP-on-chip)结合MOTIF生物信息学分析检测与emerin和lamin A结合的DNA序列及其特性;protein/DNA array检测抑制emerin或lamin A表达后转录因子活性变化。结果:高血压大鼠颈总动脉emerin和lamin A表达水平明显降低,中膜VSMCs增殖明显增加;体外加载15%周期性张应变模拟高血压病理条件下VSMCs受到的张应变力学刺激,VSMCs的emerin和lamin A表达明显降低,细胞增殖明显增加,这一作用可被emerin或lamin A的高表达载体转染所部分逆转。 emerin和lamin A能够分别与包含多种转录因子启动子结合位点的DNA片段结合,进而调控多种与VSMCs增殖相关的转录因子活性。结论:NE蛋白emerin和lamin A能够响应力学刺激,并通过调控与特异性转录因子启动子区域的结合调控转录因子活性,参与VSMCs增殖功能调控和高血压血管重建。
作者:齐颖新;姚庆苹;韩悦;黄凯;姜宗来 刊期: 2016年第08期
目的:淋巴细胞表达胱硫醚γ裂解酶( cystathionine γ-lyase, CSE)/硫化氢( hydrogen sulfide , H2 S),但其是否参与高血压发病尚不清楚。本课题旨在探讨淋巴细胞CSE/H2 S拮抗高血压的免疫调节机制。方法:收取高血压患者及匹配的健康对照纳入研究。亚甲基蓝法检测外周淋巴细胞H2 S产率,Western blot 检测蛋白表达及磷酸化,RT-qPCR检测mRNA表达,biotin-switch法检测蛋白质硫氢化修饰。结果:高血压组外周血淋巴细胞CSE蛋白表达、H2 S产率及IL-10水平明显低于正常血压组,药物治疗血压恢复后CSE蛋白表达、H2 S产率及IL-10水平也恢复至正常水平。 SHR大鼠给予NaHS治疗4周后,动脉血压显著下调,同时Th17细胞亚群下调,而Treg亚群上调。分离小鼠脾脏CD4+T细胞,siRNA下调CSE或PAG均可抑制Treg的分化,减少IL-10的分泌。反之CSE过表达或H2 S供体可促进Treg分化和IL-10分泌。提示CD4+T细胞内源性CSE/H2 S可促进其向Treg亚群分化。 Treg细胞的分化受到能量代谢的调节。 CSE下调或PAG可抑制AMPK Thr172位点磷酸化,促进mTOR Ser2448位点磷酸化。反之CSE过表达或H2 S供体促进AMPK磷酸化,抑制mTOR磷酸化。 AMPK Thr172位点磷酸化受LKB1激酶调控,H2 S可促使LKB1 Cys430位点发生硫氢化修饰进而增加LKB1的磷酸化水平。结论:淋巴细胞内源性H2 S可使LKB1 Cys430位点硫氢化修饰并激活LKB1/AMPK通路,促使Treg细胞的分化,并使Treg募集到肾脏、血管周淋巴节,局部分泌IL-10增加,发挥其抗高血压作用。
作者:杜从阔;范静慧;徐文静;林宪娟;郑凤娇;耿彬 刊期: 2016年第08期
目的:很多长链非编码RNA(lncRNA)在心血管系统中具有重要作用,其中某些lncRNA参与血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖与迁移的调控。方法:通过分析多例高血压病人与健康人群血浆lncRNA表达谱,筛选出在高血压病人与正常人群中差异表达的lncRNA进行深入分析研究。结果:通过比较高血压病人与正常人群血浆中lncRNA表达的不同,发现一条新的ln-cRNA———LncVSM,其在高血压病人的 VSMCs 中高表达。用腺病毒诱导 LncVSM 过表达能够增加由血小板源生长因子(PDGF)刺激引起的人主动脉平滑肌细胞( HASMCs)的增殖,敲低LncVSM能够引起相反的效应。体外趋化实验表明过表达LncVSM后,HASMCs的迁移能力增强,若敲低LncVSM,无论PDGF或者AngII刺激,HASMCs的迁移能力均减弱。同时,研究发现过表达LncVSM后,α-SMA表达减少,OPN和collagen I表达升高;敲低LncVSM出现相反变化。 LncVSM能够直接与MYH11和FN-1结合,过表达或敲低LncVSM,其表达水平出现不同的变化。构建过表达LncVSM的转基因大鼠,与野生型大鼠比较,转基因鼠在10周龄出现自发性高血压,并且蛋白表达水平变化与细胞实验一致。结论:LncVSM是新发现的一条能够调控VSMCs表型转换并且与高血压相关的lncRNA。
作者:耿彬;林宪娟;金翎;范晓芳;王文洁;李晶;刘晓艳;鲍明慧;王怡丹;崔晓;杨磊;崔庆华;蔡军 刊期: 2016年第08期