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关键词:低密度脂蛋白胆固醇 方法学 心血管疾病
临床和流行病学研究证明血清中LDL-C与冠状动脉粥样硬化有密切的正相关[1]。在1986年病理学家们就研究证明LDL-C浓度越高时动脉粥样硬化损伤的程度越大,粥样硬化程度小时,测到血清中LDL-C也低[2,3]。
LDL是一组不均一的脂蛋白颗粒,一般认为LDL的漂浮密度为1.006~1.063,且包括了中间密度脂蛋白(LDL)1.006~1.019及Lp(a)1.050~1.080。LDL中蛋白含量约为20%~25%,主要是载脂蛋白B-100(ApoB-100),而载脂蛋白E(ApoE)和载脂蛋白CⅡ(ApoCⅡ)含量很少。胆固醇的含量约是血清中总量的三分之二。LDL是通过受体途径进行降解,如过量时可以导致巨噬细胞和其他吞噬细胞变成泡沫细胞,这被认为是与动脉粥样硬化有关的因素。因此,LDL-C的测定结果直接影响到分类和治疗。美国的NCEP专家组以LDL-C浓度将成人、小孩、青少年各分为:成人在3.37mmol/L(1300mg/L)以下为合适水平,在3.37~4.12mmol/L(1300~1590mg/L)间作为中危水平,高于4.14mmol/L(1600mg/L)时作为高危水平;小孩和青少年在2.85mmol/L(1100mg/L)以下为合适水平,在2.85~3.34 mmol/L(1100-1290mg/L)为中危水平,高于3.37mmol/L (1300mg/L)为高危水平[4]。为提高LDL-C测检水平,国内外对LDL-C测定方法进行广泛的研究并不断改善,现将有关方法研究进展综述如下:
1、等密度和密度梯度超速离心法
血清中的各种脂蛋白的分离是LDL-C测定的一个重要环节。由于各种脂蛋白的大小、密度和组成及功能都有很大的不同。超速离心技术就是利用脂蛋白各种成分的密度不同将它们分离,是脂蛋白分离的主要方法。
1950年Delalla和Gofman首次报道等密度超速离心法。在实验室中一般采用βQuantification(βQ)法,它利用1.006的临界分离液,在离心力为10900g时离心18h,将血浆分成上下两部分,上清液为VLDL和乳糜颗粒,下面为IDL、LDL和HDL。用试管切开技术将上下液体分开。下面部分再采用化学沉淀法将HDL和LDL及IDL分开,分别用酶法测定胆固醇。这方法已被临床实验室作为参考方法。而且还可以根据需要改变分离液密度,当密度提高为1.019,可以将IDL与LDL和HDL分开,也可提高到1.21,分离出HDL等。但在选择脂蛋白分离切点系指它们与缓冲液混和物的密度,而不是脂蛋白自身的密度。
另外有报道用密度梯度超速离心法。这种方法是将血清加入到已有不同密度梯度的分离液中,进行超速离心后,血清中脂蛋白的各种成份可以转移到各自相等密度的相等的区域。这种方法可以一次将脂蛋白中的各种成份分离。而不足之处是要求离心时间很严格,分开各种组份较困难。根据离心转子的不同,可以分为水平转子,垂直转子以及固定角度转子。水平转子在实验中已被证明分离效果最好,但要求离心时间长(17~66h);垂直转子可以缩短时间(45min~3h),由于转动距离小,会有微量丢失;在等密度超速离心中首选固定角度转子,如在密度梯度超速离心中使用时,离心时间要比垂直转子稍长。
这两种方法对实验室要求条件高,一般实验室都难以应用。虽然现在有很多改良方法,克服了传统方法的部分缺点,但分离的效果仍不能同传统方法比。所有的超速离心法都有它们的局限性,它们所测得的结果仍是NCEP作为分类和治疗的指标。
2、谱法
根据脂蛋白分子的大小和亲和性有很大的不同,利用层析技术对脂蛋白进行分离。目前有多种色谱仪和分离柱被用于脂蛋白的分离。而琼脂糖层析技术和Toya soda的高压凝胶层析技术使用最普遍。这种方法是非破坏性,可以回收各种成份,有报道[6]LDL-C的回收率可以达到80%~98%,但稳定性较差。目前这种技术也在不断完善,但要求实验条件高,操作繁琐,时间长,仪器昂贵,难以在临床实验室应用。
3、电泳
电泳技术是基于脂蛋白分子所带的电荷和分子量大小不同进行分离,早期这种技术在临床实验室普遍用于定性分析,直接观察血清脂蛋白谱。现在已不再推广使用,大量实验证明电泳电量法所得的结果不能令人满意,并且发现与常规实验测得的结果有误差。有报道[7] 肝硬化胆道阻塞病人的血清脂蛋白谱显示正常,而血清胆固醇浓度追忆忼于25.9mmol/L(10g/L)。因此还应进行总胆固醇(TC)测定。因为亲脂性染料不能和游离胆固醇以及磷脂结合。另外,可以与超速离心法和化学沉淀法联合使用,经分离后,进行某一组份纯度分析。免疫与电泳技术结合,可以大大提高准确度;以及全自动电泳分析仪出现,在常规实验室进行脂蛋白定量分析将成为可能。
【摘要】目的 探讨糖尿病患者血脂及糖化低密度脂蛋自(G-LDL)水平与冠心病之间的关系。方法 测定60例糖尿病患者及60名健康人的血清G-LDL及常规血脂,包括三酰甘油(TC)、胆固醇(Chol)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。结果 糖尿病组LDL-C与健康组比较无差异P> 0.O5,而糖尿病组血清G-LDL、TC、Chol水平明显高于健康组(P
【关键词】糖尿病;血清糖化低密度脂蛋自;冠心病
糖尿病是一种常见的内分泌代谢疾病,是由于胰岛素绝对或相对不足引起糖、脂肪、蛋白、水及电解质等代谢紊乱,出现高血糖和糖尿。也是一种全身代谢紊乱性疾病,易发冠心病,全球糖尿病患者并发冠心病高达72.3%糖尿病合并冠心病者一病死率很高。近年研究发现脂质修饰(氧化和糖化) 是冠心病的重要危险因素。研究发现动脉粥样硬化的形成和糖化低密度脂蛋白有关。我们通过检测糖尿病患者血脂及G-LDL水平,分析糖尿病患者发生冠心病的生化机制及其相关因素。
1 资料与方法
1.1一般资料:本文选择的60例糖尿病患者均为2009年10月至2010年10月我院住院及门诊确诊的患者,由于糖尿病患者年龄较大,在对照组样本采集时,尽量选择和患病组年龄接近的人群,其中男21例,平均年龄57.83岁(40~70岁);女39例,平均年龄59.2岁(40~78岁),所有患者均采空腹血各5 mL。健康组年龄平均为47岁,其中男40名、女20名,均无心血管疾病、糖尿病及肾病,采空腹血各5 mL。样本采集后及时离心分离血清,置-70℃冰箱冷冻保存。
1.2试剂仪器 :G-LDL测定用沉淀法分离出血清,氯化硝基四氮唑蓝(NBT)由华东师范大学化工厂提供。三酰甘油(TG),胆固醇(Chol)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)试剂由Roche公司提供。仪器为OLYMPUS 5400全自动生化分析仪、E170电化学发光免疫分析仪和HLC 723 G7高效液相布谱分析仪。
1.3统计学方法采用SPSS18.0统计软件进行统计学分析,率的比较采用卡方检验。
2 结果
测定60例糖尿病患者及60名健康人的血清G-LDL及常规血脂,包括三酰甘油(TC)、胆固醇(Chol)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。糖尿病组LDL-C与健康组比较无差异P> 0.O5,而糖尿病组血清G-LDL、TC、Chol水平明显高于健康组(P
3 讨论
糖尿病是一组发病机制还尚未完全明了的内分泌代谢性疾病,发病率仅仅低于心脑血管疾病和肿瘤。在我国糖尿病发病率为2%~3%。血糖测定只能表明患者即刻的血糖水平,来为我们提示患者当时的身体状况,并不能作为评价糖尿病疾病控制程度的指标[1]。近年来通过对冠心病的发病机制研究,发现冠心病的发生、发展不仅和脂代谢紊乱有关,特别是修饰化的脂质在动脉粥样硬化的形成中发挥了关键的作用。同时还包括内皮细胞的损伤、脂质的浸润、细胞的迁移、泡沫细胞的形成等。G-LDL和动脉粥样硬化的关系表现在两个方面:一方面由于LDL被糖化,更容易被氧化形成ox-LDL。另一方G-LDL和ox-LDL同属于修饰的脂蛋白,致动脉粥样硬化方面和ox-LDL有相同作用[2]。关于G-LDL的研究很少,对糖化脂蛋白的研究有望成为糖尿病并发冠心病的研究热点。
本文显示糖尿病患者G-LDL明显高于健康组,同时 TG, Chol水平也增高。由于糖尿病患者存在胰岛素抵抗及血糖利用障碍,导致脂代谢紊乱,脂分解加剧。在高Glu和高血脂存在的情况下,血液中高浓度存在的葡萄糖醛基与脂蛋白中载脂蛋白上的赖氨酸残基N端结合,形成糖化脂蛋白[3]。本研究结果也证实了糖尿病患者存在高浓度的G-LDL。
对糖尿病患者G-LDL的形成分析表明,G-LDL的形成和血糖浓度呈正相关,而与LDL-C水平无关,结果表明控制糖尿病患者血糖水平,可直接影响G-LDL的水平。有研究指出饮食对G-LDL的形成也很重要,糖尿病患者应适当控制饮食,减少脂类的摄入量。
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[关键词] 动脉硬化;低密度脂蛋白胆固醇;总胆红素
[中图分类号]R543.5 [文献标识码] B[文章编号] 1673-7210(2009)01(a)-072-02
长期以来,临床上把胆红素测定作为肝胆疾病的一个检测指标,其浓度上升被认为有临床意义。但随着人们对血红素加氧酶(HO)/一氧化碳(CO)-胆红素系统的不断研究,发现血清总胆红素作为一种强抗氧化剂,广泛参与了体内对氧自由基的消除。本实验通过检测动脉硬化患者血清低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)与总胆红素(TBIL)的浓度,旨在进一步探讨动脉硬化的临床识别和预测指标。
1 资料与方法
1.1 一般资料
动脉硬化患者(包括轻度硬化患者135例、重度硬化患者60例),均为本院住院或门诊患者,并且通过动脉硬化仪测定符合临床诊断标准;对照组为健康查体正常者150例。345例研究对象中,男性200例,女性145例,平均年龄(60±25)岁。
1.2 仪器与试剂
日本日立7180i型全自动生化分析仪,总胆红素及低密度脂蛋白胆固醇试剂盒由日本日立公司提供。各项检测的试剂配置及实验条件均严格按照仪器和试剂盒说明书的要求操作。
1.3 方法
所有研究对象均空腹12 h以上,抽取坐位前臂静脉血3 ml,及时分离血清,应用全自动生化分析仪检测血清低密度脂蛋白胆固醇和总胆红素。
1.4 统计学方法
数据以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用t检验,P
2 结果
动脉硬化组与对照组的总胆红素及低密度脂蛋白胆固醇检测结果比较见表1。
本结果显示,轻度动脉硬化与重度动脉硬化组总胆红素血液浓度均低于正常对照组,轻度动脉硬化与重度动脉硬化组低密度脂蛋白胆固醇血液浓度均高于正常对照组,经统计学处理,动脉硬化组与对照组比较有显著性差异(P
3 讨论
胆红素作为一种体内强抗氧化剂,可能参与了对氧自由基的消除,形成对体内脂质的抗氧化性保护。此外,胆红素还通过增加胆固醇(TC)的溶解,促进胆固醇(TC)从胆汁排出,从而降低血浆中胆固醇(TC)的浓度,来阻止动脉硬化的发生。并且大量资料表明,人体内的全部总胆红素均来源于血红素的降解。在细胞微粒体血红素氧化酶作用下,血红素降解成胆绿素、Fe3+、CO,胆绿素经还原再生成胆红素。血浆中的游离胆红素、白蛋白结合胆红素、未结合胆红素都具有强大的抗氧化能力,它们能有效地清除氧自由基,防止脂质氧化,而脂质氧化正是动脉粥样硬化斑块形成的重要病理基础。低密度脂蛋白(LDL)是富含胆固醇的脂蛋白,其胆固醇含量在一半以上。正常人空腹时血浆中胆固醇的2/3是和低密度脂蛋白结合后,形成低密度脂蛋白胆固醇,低密度脂蛋白经化学修饰作用后,易与清道夫受体结合,被巨噬细胞摄取,形成泡沫细胞,并停留在血管壁内,从而沉积了大量的胆固醇,使动脉壁形成粥样硬化斑块。就是这种被氧化的低密度脂蛋白(OX-LDL)在形成的过程中造成内皮细胞的损伤,进而促进脂质斑形成。本研究检测了195例动脉硬化患者和150例健康人的总胆红素和低密度脂蛋白胆固醇的水平。结果发现,动脉硬化组的总胆红素均低于对照组,统计学分析有显著性差异,表明总胆红素水平下降与动脉硬化的产生有关;动脉硬化组的低密度脂蛋白胆固醇均高于对照组,经统计学分析也有显著性差异,说明血脂异常,特别是低密度脂蛋白胆固醇长期异常升高,是好发动脉硬化的主要因素。本实验也证实了胆红素作为一种潜在的生理性抗氧化剂,它能阻止低密度脂蛋白胆固醇被氧自由基氧化,抑制脂质氧化的低密度脂蛋白的形成,若血中总胆红素(TBIL)降低,体内抗氧化活性减弱,低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)氧化增多,易导致动脉硬化的发生。故认为血中总胆红素水平可能是造成动脉硬化的新的危险因子,可为临床诊断提供可靠的依据。
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【关键词】 氧化型低密度脂蛋白; 冠心病; 清道夫受体
The Research Progress of Relationship between Ox-LDL and Coronary Heart Disease/WU Hou-ping,HU Yun-zhao.//Medical Innovation of China,2015,12(14):150-152
【Abstract】 A lot of researches have shown that ox-LDL is an independent factor of coronary heart disease, and this review will introduce the relationship between ox-LDL and coronary heart disease in above aspects, such as the source of ox-LDL, ox-LDL related receptors, immunologic adjustment of ox-LDL.
【Key words】 Oxidized low-density lipoprotein; Coronary artery disease; Scavenger receptor
First-author’s address:Guangdong Medical College,Zhanjiang 524023,China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2015.14.050
冠心病是一类以冠状动脉粥样硬化为特点的疾病,冠状动脉粥样硬化形成的病因涉及多个学说,但目前为止仍没有任何一种学说可以完全解释其病因。氧化型低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,ox-LDL)沉积于冠脉的血管内膜,引起导致内膜下的泡沫细胞生成,进一步引起炎症反应及逐渐形成粥样斑块,使血管壁增厚而引起冠状动脉狭窄,最终导致缺血性心脏病的发生。氧化低密度脂蛋白是引起冠状动脉发生粥样硬化病理过程的重要物质,粥样硬化过程包括泡沫细胞的形成、血管内皮细胞的损伤、血管平滑肌细胞的增殖作用等病理变化。当低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL)生成ox-LDL之后,完成氧化过程的氧化性低密度脂蛋白迁移致血管的粥样斑块上引起炎性细胞因子释放等,此类细胞因子通过血液循环被转移至血管病变部位而发挥促进动脉粥样硬化发展的作用。本文对氧化型低密度脂蛋白及其在动脉硬化中起作用的受体与冠脉病的相关性研究的进展作简单介绍。
1 LDL与ox-LDL关系
1.1 LDL的生物特性 极低密度脂蛋白是经过人体肝脏的生物化学反应后而生成LDL。LDL合成后经过化学修饰转化为成熟型,成熟后LDL的形状接近于球形,球型结构的直径约为22纳米,一分子LDL包括有1600个胆固醇分子、l80个三酰甘油分子、700个磷脂分子、600个游离胆固醇分子及一个脂蛋白分子(Apo B)。LDL分子结构有内外2层,内层主要是由胆固醇酯及甘油三酯等疏水物质组成,表面包括磷脂、Apo B和游离胆固醇。LDL球型结构的表面是极性基团,而非极性碳链在球型结构的核心内,载脂蛋白非极性面指向核心,有参与脂类转运的作用。外层的Apo B是LDL的标志蛋白,Apo B同时也是低密度脂蛋白受体的配体[1]。根据内皮损伤学说,血液中增加的LDL被压进动脉内皮细胞下,而内皮细胞具有过滤的功能,血管内天然形成的内源性抗氧化物被过滤而没有进入血管的内皮下的空隙,但是因为LDL失去了抗氧化物质的保护,当个体存在高血压病、吸烟、药物的作用及长期的高血糖状态等情况时,血管出现大量过氧化物质,氧化物质诱导平滑肌细胞、单核细胞及内皮细胞成生过量氧自由基,LDL容易被氧自由基激活而具有氧化活性,此时LDL发生了氧化修饰[2]。
1.2 ox-LDL的生成 LDL在人体内的血管内皮细胞、巨噬细胞等细胞的生物氧化作用下经过非常复杂的过程成生ox-LDL。此类氧化反应主要有3个阶段:第一阶段内,体内LDL的内源性抗氧化物被大量氧自由基生物催化所消耗,导致LDL完全丧失抗氧化能力,称之为迟滞阶段;第二为阶段是增殖阶段,在这阶段内LDL结构上的不饱和脂肪酸被体内各种来源的氧自由基攻击,LDL的双键破坏并发生断裂,进而形成过氧化脂质,过氧化脂质同样具有氧化活性,其实不饱和脂肪酸自由基在过氧化脂质作用下最终产生过量的过氧化脂质,此氧化过程不断重复发生,导致氧化链式反应的恶性循环;第三阶段是分解阶段,不断堆积的过氧化脂质具有分解4-羟烯酸、丙二醛等醛类物质的能力,同时可以和APO B共价结合形成新抗原决定簇,完成氧化修饰反应,新抗原决定簇使LDL丧失与天然LDL受体结合的能力,但可以被A类清道夫受体识别并与之结合[3]。除了在体内的巨噬细胞可以通过生物氧化修饰方式氧化LDL分子生成ox-LDL外,还有其它的非生物氧化方式,如血浆内的其它化学物质(过渡金属离子如Cu2+和Fe3+等)离子也可以氧化修饰LDL[4];吸烟及其它类型的氧化应激加强的情况都可以产生更多的自由基,加速LDL氧化生成ox-LDL[5]。另外在2型糖尿病患者中,因为长期存在高血糖状态,高血糖状态能使大量LDL被糖基化,糖基化的过程产生过量自由基,生成的氧自由基促进LDL转化成ox-LDL[6]。
2 与ox-LDL相关的受体
可以与ox-LDL结合并在冠状动脉硬化中起关键作用的清道夫受体包括A类清道夫受体、B类清道夫受体及LOX-1受体,以下简单介绍这几类受体的结构与功能。
2.1 A类清道夫受体 A类清道夫受体包括I型和II型,A类清道夫受体(scavenger receptor A,SR-A)因主要分布在巨噬细胞表面而称为巨噬细胞清道夫受体1(macrophage scavenger receptor 1,MRS1),具有介导巨噬细胞吞噬ox-LDL生成泡沫细胞,参与粥样硬化的病理过程。A类清道夫I型和II型受体有类的结构,同样是以三聚体稳定存在;A类清道夫受体广泛分布于多种组织和细胞表面,尤其大量表达于Kupffer细胞、脾淋巴细胞及成纤维细胞表面。SR-A在动脉粥样硬化过程的能过ox-LDL发挥作用,SR-A在ox-LDL的刺激下分泌GM-CSF,刺激巨噬细胞生长。目前研究提示ox-LDL刺激巨噬细胞生长,在SR-A缺失小鼠的细胞生长比正常小鼠的缓慢,结果说明SR-A通过摄取ox-LDL激活蛋白激酶C,产生GM-CSF作用于巨噬细胞,不含SRA的巨噬细胞较少产生GM-CSF,SR-A通过以上作用来影响粥样硬化的发展[7]。
2.2 B类清道夫受体 与ox-LDL相关的B类清道夫受体主要是CD36。CD36是一种分子质量是88 Kpa的跨膜蛋白受体,表达于单核细胞、巨噬细胞及心肌细胞等细胞表面。CD36是属于B类清道夫受体家族成员之一,它的结构包括清道夫受体B1、溶酶体整合膜蛋白2。CD36是由位于7号染色体的人类cd36基因编码的,CD36受体具有结合多种配体的功能,结合的配体有ox-LDL、氧化型磷脂,长链脂肪酸等。巨噬细胞的CD36介导泡沫细胞的形成及促进动脉硬化的发生,血液循环中的单核细胞进入动脉的中膜后转化成巨噬细胞,巨噬细胞通过CD36受体结合并内吞ox-LDL,此过程中巨噬细胞释放大量细胞激肽,细胞激肽能募集免疫细胞浸润至血管内膜并引起内膜炎症,而泡沫细胞引发的炎症反应导致动脉狭窄,最终发生冠心病[8]。
2.3 LOX-1受体 LOX-1受体是清道夫受体E家族成员之一,它在调节血管紧张性方面起基本的作用。LOX-1分子是由人类的OLR1基因编码,LOX-1的蛋白分子含有一种在结构和氨基酸序列上不同于其它清道夫受体成员的Ⅱ型单链跨膜蛋白,包括是跨膜结构域、颈样结构域、C型凝集素样结构域及较短的N端胞浆结构域[9]。ox-LDL诱导的平滑肌细胞的凋亡可以引起动脉粥样硬化处的斑块失去稳定性及破裂,而被称为NF-KB的相关基因产物可以调节包括P选择素、VCAM-1、ICAM-1的基因的表达,参与动脉粥样硬化的形成[10]。同样地,LOX-1可以结合ox-LDL导致内皮细胞的产物ROS浓度减少,从而导致NO的数量减少,最终影响内皮功能。ox-LDL与LOX-1结合后活化小G蛋白Rho家族中的RhoA与Rac1,同时激活NADPH氧化酶及下调eNOS,生成的NO减少[11]。在动脉粥样硬化的极早期内皮细胞功能出现异常,此病理状况具有抗炎症和抗凝特性变化的特点,还具有损害血管调节张力能力的特点,内皮细胞功能出现异常是泡沫细胞形成的早期变化;另外,LOX-1受体在单核细胞吸附到内皮细胞的过程中发挥重要的作用,血液循环的白细胞中聚集到动脉内膜是动脉粥样硬化的发展的关键一步。将人类冠状动脉内皮细胞与ox-LDL共同孵育,结果见单核细胞的细胞产物趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)的数量增加,同时单核细胞黏附到人类冠状动脉内皮细胞上,此反应被人类LOX-1受体的反义RNA所抑制,表明在ox-LDL介导单核细胞黏附人类冠状动脉内皮细胞中,LOX-1是起关键的作用。另有证据表明ox-LDL黏附到LOX-1受体,同时也激活对氧化还原敏感的NK-kB(nuclear factor-kappa B)信号通路,这一重要的调节促进了单核细胞黏附至内皮细胞,最终参与冠心病的发生[12]。
3 ox-LDL的致动脉粥样硬化作用
3.1 ox-LDL损伤内皮 LDL被氧化反应后衍生得到的ox-LDL具有毒性,可以破坏内皮细胞的功能,引起冠状动脉的内皮功能受阻。ox-LDL通过使内皮细胞的一氧化氮合酶生成减少,进而引起一氧化氮严重减少,一氧化氮缺乏的后果是血管收缩及血液减慢,这些变化最终导致内皮细胞的抗氧化能力下降及内皮细胞受损;同时大量ox-LDL进入内膜沉积在内膜之下,ox-LDL降低EC对L-精氨酸的摄取达到抑制一氧化氮的产生的目的[13]。另外ox-LDL引起单核细胞、血小板等表面的糖蛋白分子CD36(清道夫受体B)的表达上调,再经过一系列反应促进动脉粥样斑块的形成;ox-LDL通过清道夫家族中的LOX-1受体促调因子Bax上调及抑凋因子Bcl-2下调,达到诱导内皮细胞凋亡;ox-LDL改变内皮细胞对于ox-LDL通透性,使细胞的胞浆空泡化并引起内皮细胞坏死及诱导内皮细胞凋亡[14]。
3.2 ox-LDL参与形成泡沫细胞 因为ox-LDL表面的抗原决定簇发生了改变,ox-LDL可以结合到平滑细胞和巨噬细胞表面的清道夫受体A上,同时借助这些受体,ox-LDL可以进入巨噬细胞内并降低它内部细胞器溶酶体酶的降解功能,导致大量ox-LDL集合并成为泡沫细胞。有害作用的ox-LDL引起巨噬细胞克隆巨噬细胞集落刺激因子(marcrophage colony stimulating factor;M-CSF),此类因子使巨噬细胞发挥了激活、分泌、增殖、集合及消退等功能,M-CSF还可以诱导巨噬细胞大量表达清道夫受体A和清道夫受体CD36分子以摄取更多的ox-LDL,最终产生更多泡沫细胞[15]。
4 ox-LDL与冠心病相关的免疫调节
被氧化后的ox-LDL有很强抗原性,能刺激体内分泌抗体,称之为ox-LDL抗体。在不同年龄阶段的人群中都发现ox-LDL抗体,成年人的ox-LDL抗体水平比未成年人的要高;相对于成年人,未成年人ox-LDL抗体与ox-LDL结合的能力更高,ox-LDL抗体与动脉粥样硬化的发生可能没有必然的关系,ox-LDL抗体很可能是抗动脉粥样硬化的重要保护因素[16]。正常人血浆的氧化型低密度的抗体和新产生的ox-LDL结合成复合物,复合物被血液中的巨噬细胞吞噬以后,具有分解ox-LDL的功能;因为在冠心病患者冠脉的斑块破裂处,出现有ox-LDL与IgG的复合物,免疫复合物的毒性引起内皮细胞损伤,此反应可能是ox-LDL在冠心病发展的免疫作用[17]。
5 小结与展望
本文主要从ox-LDL的来源、ox-LDL的相关受体、ox-LDL的免疫反应等方面介绍ox-LDL与冠心病的相关性研究进展。虽然ox-LDL在动脉粥样硬化的病理发生中扮演重要的角色,但ox-LDL与冠心病的作用机制仍需深入研究。近年来我国老龄化的人口极剧增加,冠心病导致老年人的病死率较过去增加[18]。希望通过了解ox-LDL与冠心病的相关性研究的新进展,为更进一步研究ox-LDL与冠心病的相关性提供更多参考资料及思路。
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【关键词】脑梗死;血浆同型半胱氨酸;氧化低密度脂蛋白
传统的脑血管疾病的危险因素是高血压、高脂血症、糖尿病、吸烟、颈动脉斑块及家族史等。近年来,血浆同型半胱氨酸 (homocysteine,Hcy)增加作为脑血管疾病的危险因子越来越受到重视。研究证实血栓性疾病患者血浆 Hcy水平增高[1,2]。氧化低密度脂蛋白(oxidativelow density lipoprotein, ox2 LDL)作为脑梗死的独立危险因素已被认同。本研究重点分析脑梗死患者血浆Hcy与ox2 LDL 之间的关系,为脑梗死的临床防治提供理论依据。
1 资料与方法
1. 1 研究对象 观察组:2005年4月至2007年1月于我院神经内科住院的脑梗死患者 85 例,男 67 例,女18例,年龄(65. 16 ±9.74)岁 。所有患者均符合第四届全国脑血管病会议制订的诊断标准[3],并经头颅影像学检查〔包括头颅 CT 和(或) MRI〕证实。研究对象之间无亲缘关系,排除近 9 个月内用过抗癫痫药、 多巴胺类药物、 叶酸和 B 族维生素等,且排除心肌梗死、 心绞痛、 糖尿病、 肝肾功能不全和癌症。对照组:健康成人 32 例,男 24 例,女 8 例,年龄 ( 58.31 ±9.27)岁。 上述入选者经临床检查除外贫血、 严重肝肾功能不全、 甲状腺疾病、 恶性肿瘤等疾病。
1. 2 标本的收集及测定 患者入院后在服用调血脂药物之前,清晨空腹安静状态下采静脉血,以全自动荧光偏振免疫分析法[4]测定 Hcy,用 E LISA方法测定ox2 LDL。
1. 3统计学处理 计量资料数据以( x ±s )表示,两均数间比较采用非配对 t 检验,相关性用直线回归分析,以 P < 0.05为差异有统计学意义。
2结果
2. 1 85 例脑梗死患者与对照组血浆 Hcy分别为(14. 73 ± 5. 32)μmol/ L 和(9. 32 ±4. 72)μmol/ L,两者比较差异显著(P< 0. 01) 。
2. 285例脑梗死患者与对照组血ox2 LDL 分别为(712. 83 ± 213. 92)μg/ L 和(402. 13 ± 187. 61)μg/ L,两者比较差异显著(P< 0. 01) 。
2. 3 在脑梗死患者中 Hcy与ox2 LDL 呈显著正相关( Y = 0. 76, X = 1. 9, r = 0. 725, P
3讨论
近年来大量研究证实,高 Hcy 血症是动脉粥样硬化疾病的独立危险因素之一,并与缺血性脑血管病密切相关,血浆同型半胱氨酸水平升高是中风的一个独立危险因子.可能是 Hcy 促进氧自由基和过氧化氢的生成,引起血管内皮细胞损伤和毒性作用以及促进动脉平滑肌细胞的增生,并激活血小板的黏附和聚集,导致患者动脉粥样硬化和栓塞[5]。本研究表明, 脑梗死组血浆 Hcy 水平显著高于正常对照组,表明 Hcy 参与脑梗死的发生发展过程。研究表明,ox2 LDL 是LDL 在体内经多种自由基离子或其它致氧化因素修饰后形成的,这一过程无负反馈调节作用导致大量胆固醇蓄积,因而ox2 LDL被认为是致动脉粥样硬化的关键因素或始动因子[6]。本研究表明, 脑梗死组血浆ox2 LDL 水平显著高于对照组,进一步证实了ox2 LDL 参与脑梗死的发生发展过程。我们对脑梗死患者的 Hcy 和 ox2 LDL进行相关分析,发现两者呈显著的正相关,说明他们可能是通过共同的机制参与了脑动脉硬化的形成,从而引起脑梗死的发生。
【参考文献】
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【摘要】 目的: 探讨氧化低密度脂蛋白(oxLDL)对人冠状动脉内皮细胞表达可诱导共刺激分子配体(ICOSL)的影响。方法: 以人冠状动脉内皮细胞为研究对象, 通过间接免疫荧光、 逆转录聚合酶链反应(RTPCR)和Western blot等方法, 观察ICOSL在人冠状动脉内皮细胞的表达及oxLDL的干预作用。结果: 对照组和oxLDL刺激组ICOSL mRNA的平均光密度OD值分别为0.071±0.035和0.186±0.044(n=6), ICOSL Western blot吸光度A值分别为10.88±1.53和16.03±4.08(n=6), oxLDL(100 mg/L)可增加ICOSL在人冠状动脉内皮细胞中mRNA和蛋白的表达, 并具有统计学意义(P
【关键词】 ICOSL; oxLDL; 冠状动脉内皮细胞; 动脉粥样硬化; 免疫
[Abstract] AIM: To study the expression of inducible costimulator ligand(ICOSL) on human coronary artery endothelial cells(HCAEC) and its being interferentialed by oxidized low density lipoprotein(oxLDL). METHODS: ICOSL expression levels were determined by the fluorescence, reverse transcription PCR (RTPCR) and Western blot, respectively. RESULTS: The ICOSL mRNA OD values of control and 100 mg/L oxLDL group was 0.071±0.035 and 0.186±0.044, respectively. The Western blot A values of control and 100 mg/L oxLDL group was 10.88±1.53 and 16.03±4.08, respectively. oxLDL increased expression of ICOSL mRNA and protein(P
[Keywords]inducible costimulator ligand; oxidized low density lipoprotein; human coronary artery endothelial cells; atherosclerosis; immune
动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)作为一个慢性炎症反应的理论已被广泛接受, 新近研究发现, 在AS发生发展的整个进程中都有免疫反应的参与, 通过免疫调节治疗AS正在成为人们关注的热点[1]。可诱导共刺激分子配体(inducible costimulator ligand, ICOSL)是新近发现的B7家族成员, 主要在活化的B细胞、 肥大细胞、 部分活化的单核细胞、 成纤维细胞、 肾小管上皮细胞和造血母细胞上表达, ICOSLICOS这一对共刺激信号在抗原呈递和自身免疫性疾病中起重要作用, 并参与了AS的进程[2]。冠状动脉内皮细胞(human coronary artery endothelial cells, HCAEC)既是内分泌组织又是激素反应组织, 与血管壁炎症、 动脉硬化的发生和发展密切相关。氧化低密度脂蛋白(oxidationlow density lipoprotein, oxLDL)可分泌致AS的细胞因子和炎症因子, 还是AS细胞免疫反应中最主要的自身抗原[3]。本研究中以HCAEC为研究对象, 观察公认的具有致AS作用的oxLDL对ICOSL表达的影响, 为AS的免疫学发病机制提供新的思路和实验依据。
1 材料和方法
1.1 材料 RPMI1640培养基(Gibco, USA), HCAECc12221细胞株(Science Cell公司), 羊抗人ICOSL mAb(Santa Cruz Biotechnology公司), oxLDL(北京协和三友科技有限公司)。ICOSL和GAPDH(作为内参)引物由英俊公司设计合成, TRIgol试剂盒和RTPCR试剂盒分别为BilFlux和TaKaRa公司产品, 其余试剂为国产分析纯。
1.2 方法
1.2.1 人冠状动脉内皮细胞的培养与鉴定 复苏HCAEC, 调节细胞密度为3×109/L, 用含100 mL/L胎牛血清RPMI1640培养液培养, 接种于24孔培养板, 细胞长至70%~80%时换用无血清培养液24 h, 换液后即可用于实验。内皮细胞鉴定采用Ⅷ因子相关抗原, 按SP免疫组化试剂盒说明书操作。倒置相差显微镜下细胞呈单层鹅卵石状生长, 有接触抑制现象。胞质着色者为阳性细胞。细胞纯度>99%, 台盼蓝染色细胞活力大于97%。
1.2.2 实验分组 实验分为2组, 空白对照组和100 mg/L oxLDL组。
1.2.3 间接免疫荧光检测ICOSL的表达 制备HCAEC爬片, 固定液(含20 g/L多聚甲醛和1 mL/L TRIton X100)室温固定30 min, PBS洗2次, 以1∶50 PBS(pH7.2)稀释的正常羊血清封闭20 min, PBS洗3次, 每次1~2 min, 滴加0.1 mol/L PBS(pH 7.2)1∶100稀释的ICOSL的羊单克隆抗体, 37℃孵育30 min, PBS洗5次, 每次2 min, 加入FITC标记的兔抗羊二抗, 避光, 4℃下孵育30 min, PBS洗3次, 荧光显微镜下观察, 摄影。
1.2.4 RTPCR检测人冠状动脉内皮细胞ICOSL及GADPH看家基因的表达 以TRIzol试剂盒抽提HCAEC总RNA, DU530紫外分光光度仪(Beckman公司)测定样本总RNA含量。采用一步法RTPCR试剂盒进行ICOSL基因和GADPH看家基因表达检测, 反应体系和条件按试剂盒说明书进行。用于ICOSL基因RTPCR的引物序列为: 5′AGGAAGTCAGAGCGATGGTAG3′(上游引物序列), 5′AGGCTGTTGTCCGTCTTATTG3′(下游引物序列), 目的片段469 bp。用于GADPH看家基因RTPCR的引物序列为: 5′CGACCA CTTTGTCAAGCTCA3′(上游引物序列), 5′AGGGTCTACATGGCAACTG3′(下游引物序列), 目的片段240 bp。反应结束后, 取反应产物10 μL进行10 g/L琼脂糖凝胶电泳, 溴化乙锭染色, UVP型凝胶图像分析系统摄图, 并分析各组目的基因及GAPDH基因平均光密度值(OD), 以二者的比值代表ICOSL的表达。以PCR产物为模板, 用ICOSL特异引物作为测序引物置ABI 3730型测序仪进行序列测定, 并将所得的测序结果与GenBank数据库进行BLAST同源性比较。ICOSL序列比较使用NCBI网站提供的BLAST程序。
1.2.5 Western blot检测人冠状动脉内皮细胞ICOSL蛋白的表达 收获细胞2×1010/L, PBS洗2次, 提取膜蛋白后, 经聚丙烯酰胺凝胶电泳分离, 将蛋白转移至硝酸纤维素膜上, 在PBST洗涤缓冲液中轻轻摇动, 洗涤15 min。加入一抗, 室温孵育1 h, PBST洗膜3次。加入二抗, 孵育1 h, PBST洗膜3次。ECL液染色, 曝光, 化学发光凝胶成像分析系统成像, 分析各组目的条带及GAPDH的吸光度值(A), 以二者的比值代表ICOSL蛋白表达。
1.2.6 统计学分析 所有实验结果以x±s表示, 两因素比较采用析因方差分析, 组间差异比较采用oneway ANOVA, 多重比较采用LSD(least significant digit)法, 所有统计学处理均采用SPSS 11.0统计软件进行分析。P
2 结果
2.1 ICOSL在人冠状动脉内皮细胞的表达 荧光显微镜下, 可见ICOSL表达于HCAEC表面, 呈绿色荧光。RTPCR结果显示可见ICOSL的mRNA扩增产物片段位于相当与Mr 469的位置, 与预期理论值大小一致(图1A), 产物特异, 条带清晰, 经测序与基因库中人ICOSL基因序列完全吻合(结果略)。HCAEC表达ICOSL 蛋白水平, 通过Western blot显示ICOSL的蛋白约为Mr 70 000, 与理论值基本一致(图1B)。
2.2 oxLDL对HCAEC表达ICOSL mRNA和蛋白水平的影响 RTPCR及Western blot结果显示: oxLDL刺激组ICOSL的平均光密度OD值和吸光度A值均分别高于对照组, oxLDL可增加ICOSL在HCAEC中的mRNA和蛋白表达, 并具有统计学意义(P
.3 讨论
自20世纪80年代开始的一系列研究发现, 参与动脉粥样斑块形成过程的细胞和分子都是那些参与炎症反应的细胞和分子, 从而炎症理论得到了完善[4]。随着对AS研究的深入, 越来越多的证据显示AS不但具有慢性炎症的特征, 而且炎症反应的起始与持续都有先天性和获得性免疫应答的参与, 免疫介导在AS的发生机制和心血管触发事件发生中起重要作用, 其中T细胞活化是核心环节[4]。业已证实, T细胞活化依赖双重信号: 抗原刺激和共刺激信号, 且后者更为重要。ICOSL属于B7家族的新成员, 为一个由309个氨基酸组成的Ⅰ型跨膜糖蛋白, 大小约63 000~72 000, 它与可诱导共刺激分子(inducible costimulator, ICOS)的基因突变或表达异常与某些炎症反应及自身免疫性疾病的发生密切相关。文献报道, ICOSLICOS这一对配体受体参与了AS的发生和发展[2]。本研究应用3种方法, 从定性到定量, 不仅在形态上(荧光显微镜下), 而且在mRNA分子水平(RTPCR)和蛋白质水平(Western blot)证实ICOSL表达在HCAEC的细胞膜上, 这为研究ICOSICOSL共刺激途径与AS免疫病理过程的关系提供了直接依据和实验基础。血中oxLDL浓度升高是AS发展的独立的危险因素, oxLDL是炎症反应的强效诱导剂, 在破裂的斑块脂质核心中非常丰富。体外试验表明, oxLDL可损伤内皮细胞表面层糖萼, 导致血管内皮细胞黏附能力增强, 使血液中的单核细胞易于黏附于EC表面, 也可诱导血管内皮细胞及单核巨噬细胞表达黏附分子、 趋化性细胞因子、 促炎因子及其他炎症反应的中介物。近年来许多资料提示, oxLDL也是动脉粥样硬化细胞免疫反应中最重要的抗原, 经巨噬细胞表面的清道夫受体A、 CD36、 SRB1、 LOX1、 SRPSOX等途径吞噬降解的oxLDL片段被巨噬细胞以抗原肽MHC分子复合物方式呈递给邻近的T细胞和B细胞, 导致T、 B细胞的细胞因子分泌、 细胞毒性作用、 抗体产生等一系列特异性免疫反应[5]。此外, 抗oxLDL抗体存在于人体和实验性动脉粥样硬化斑块中, 说明oxLDL还能够诱发体液免疫反应。本实验中加入oxLDL刺激后, 分别运用RTPCR和Western blot检测ICOSL的表达量的变化, 结果显示ICOSL的mRNA平均光密度值和蛋白吸光度值比空白对照组明显增加, 文献报道oxLDL可使单核细胞和人脐静脉内皮细胞CD40及CD40L的表达上调[6], 本研究的结果表明oxLDL能明显促进HCAEC表达ICOSL, 因此很可能是oxLDL致AS发生发展的又一关键环节。
总之, oxLDL及ICOSL参与了AS的免疫反应, 提示AS免疫机制可能通过B7家族共刺激分子实现, ICOSL能否作为反映AS炎症反应程度及AS病变活动的重要指标, 还需进一步研究。
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关键词:氧化低密度脂蛋白;血管内皮细胞;细胞生成率;IL-6;MCP-1
中图分类号:R 33
文献标识码:A 文章编号:1673-7717(2008)01-0100-02
动脉粥样硬化(AS)的主要病理改变为脂质条纹、粥样斑块引起的血管弹性减退,管腔狭窄,以及血脂升高,血液流变学异常等。一般认为是由于血浆中过高的脂质使内皮细胞发生轻度损伤并通过内皮细胞在内皮下沉着。同时单核细胞在内皮黏附,进入内皮间隙并成为含大量脂质的巨噬细胞或称泡沫细胞。进而引起血管平滑肌细胞增殖,基质成分的增生等,从而形成纤维脂质斑块。本研究采用人脐静脉内皮细胞原代培养,加氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)共同孵育,检测与AS相关的细胞因子的变化,从而探讨ox-LDL造成血管内皮细胞损伤及其相关机制。
1 实验材料
SD雄性大鼠(清洁级):由上海中医药大学实验动物中心提供;胎牛血清,胰蛋白酶,胶原酶,M199培养基:Gib-c0公司;曲拉酮-100(Triton x-100),辣根过氧化物酶(HRP)标记的链霉卵白素:Sigma公司;一抗:Calbiochemis一try Company;二抗:华美公司;DAB试剂盒:普飞公司;四甲基偶氮唑盐(MTr):Amueroso公司;二甲基亚枫(DMSO):Amresco;IL-6 ELISA试剂盒:TPI公司;MCP-l ELISA试剂盒:Endogen公司。
2 实验方法
2.1 人脐静脉内皮细胞原代培养 取健康产妇的婴儿脐带(10-20cm),PBS冲洗,0.1%胶原酶培养液消化。再放人5%C02培养箱。用含20%胎牛血清的M199培养液培养。使用时用0.25%胰蛋白酶消化。
2.2 人脐静脉内皮细胞的鉴定免疫组织化学方法 将细胞用95%乙醇固定,加入3%H2o2消除内源性过氧化物酶。0.5%Triton x-100 PBS增加膜通透性,5%-10%山羊血清封闭所有的抗体,加入l:50倍稀释的免抗入因子相关抗原抗体,加入1:200稀释的生物素标记的二抗,加入1:100稀释的HRP标记的链霉卵白素(strepavidin),加入DAB液发色,显微镜下观察。用苏木素复染细胞核,冲洗、脱水、封片、照相。可见胞浆内棕色阳性颗粒,胞核呈淡蓝色,说明是血管内皮细胞。
2.3 细胞分组培养的细胞经鉴定为内皮细胞后分为两组,空白对照组(培养的内皮细胞加空白血清)、模型组(培养的内皮细胞加ox-LDL加空白血清)。
2.4 MTr法测细胞生存率 将内皮细胞用0.25%胰蛋白酶消化,以1.6×103/cm浓度取2001uL/孔种值于96孔板,每组8个孔,放人培养箱内培养2.4h。然后按前面分组进行实验。分别于加药45h后取不同的组各加人MTT50ul,再培养4-6h后加入DMSO 200ul,在576nm处用酶标仪测定OD值。
2.5 ELISA法测各组IL-6及MCP-1 采用ELISA法,分别按相应试剂盒操作说明进行。
2.6 统计学处理采用SPSS10.0软件进行单因素方差分析。
3 结果
由表1可见,模型组与空白对照组比OD值降低十分显著(P
4 讨论
为了研究AS的发病机制,曾建立了许多动物模型,如家兔高脂膳食动物模型等。近年来,细胞病理模型由于克服了整体动物个体差异大,影响因素多.价格贵等不足,更适合于药物筛选及作用机理的分析,故被广泛地应用于AS的研究中。目前常用的细胞病理模型有:联胺诱导内皮脂质过氧化损伤模型、7B-羟基固醇和7-胆固醇诱导内皮细胞凋亡模型、溶血磷脂酰胆碱致内皮细胞损伤模型、ox-LDL致平滑肌源性泡沫模型、xo-LDL诱导人髓系白血病单核细胞株U937泡沫化和凋亡模型、人单核细胞株THP-1细胞等。低密度脂蛋白(LDL),尤其是氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)致AS的作用较明确,故目前大多数研究均采用ox-LDL来造成内皮细胞、平滑肌细胞、单核细胞的AS细胞模型。由于内皮损伤是AS的始动因素,因此本研究采用ox-LDL所致的VEC细胞病理模型来进行AS的研究。
ox-LDL对内皮细胞具有毒性作用,能使内皮细胞发生损伤并通过内皮细胞在内皮下沉着,同时单核细胞在内皮黏附,进入内皮下间隙并成为含大量脂质的巨噬细胞或称泡沫细胞。进一步引起血管平滑肌细胞增殖,基质成分的增生等,从而形成纤维脂质斑块。MTr比色分析是利用活细胞线粒体内的琥珀酸脱氢酶使能外源性Ma r还原为蓝紫色结晶并沉淀在细胞中,而死细胞无此功能,通过在576m测定其吸光度,可间接反映活细胞数量。
IL-6主要由VSMC产生,此外VEC、单核细胞、巨噬细胞、B淋巴细胞、T淋巴细胞、纤维母细胞、心肌细胞等均可产生。激活的细胞分泌大量IL 6,促进VSMC增殖,它是AS发生的重要调节因子。PDGF可增强IL-6促进VSMC增殖的作用。反过来,lL一6不仅可以自分泌物方式从血管平滑肌细胞中释放,而且可以通过诱导内源性PDGF产生促进平滑肌增生。
方法 通过DSA检查确诊有颈动脉狭窄的老年脑梗死患者72例作为研究对象(脑梗死组,其中轻度狭窄33例,中度狭窄24例,重度狭窄15例),以非脑血管病健康体检者38例作为对照组,用分光光度计法测定PON-1活性,用 ELISA法测定ox-LDL含量,分析PON-1活性与ox-LDL及血脂各项指标的相关性。结果 脑梗死组患者血清PON-1活性显著低于对照组(P<0.01),而ox-LDL含量显著高于对照组(P<0.01),各狭窄组患者PON-1活性与ox-LDL含量差异均有统计学意义(P<0.01),随颈动脉狭窄程度加重,PON-1活性呈逐渐下降的趋势,而ox-LDL含量呈上升趋势。相关分析表明PON-1活性与ox-LDL呈负相关(r=-0.68,P<0.01)。结论 合并动脉粥样硬化的脑梗死患者PON-1活性降低,脂质过氧化增强,血管易于损伤,PON-1和ox-LDL相互作用共同参与动脉粥样硬化的发生发展。
【关键词】 脑梗死;老年;对氧磷酸酯酶-1;氧化型低密度脂蛋白;动脉粥样硬化
文章编号:1003-1383(2011)03-0253-04 中图分类号:R 743.3 文献标识码:A
doi:10.3969/j.issn.1003-1383.2011.03.001
Effect of serum of elderly cerebral infarction patients on correlation between
paraoxonase-1and ox-LDL and on atherosclerosis
HUANG Jianmin,JIAN Chongdong,TANG Xionglin,MENG Lanqing,LI Xuebin,HUANG Ruiya
(Department of Neurology,The Affiliated Hospital of Youjiang Medical College for Nationalities,Guangx,Baise 533000,China)
【Abstract】 Objective To study the effect of serum of elderly cerebral infarction patients on relationship between paraoxonase-1 and ox-LDL and on atherosclerosis.
Methods By DSA examination,72 elderly cerebral infarction patients with carotid artery stenosis were listed as the study group(33 cases of slight stenosis,24 moderate,15 severe).38 healthy people without cerebrovascular disease were listed as the control group.The activity of serum paraoxonase-1 was determined by spectrophotometer,and the level of serum ox-LDL by ELISA.The correlation between the activity of PON-1 and ox-LDL and every index of blood fat was analyzed.
Results The activity of serum paraoxonase-1 in the study group was significantly lower than that in the control group(P<0.01),while the level of serum ox-LDL significantly higher than that in the control group(P<0.01). There was significant difference in the activity of serum paraoxonase-1 and the level of serum ox-LDL in the different stenosis groups(P<0.01).The activity of serum paraoxonase-1 in the study group decreased with the worsening of carotid artery stenosis,while the level of serum ox-LDL increased.The relevant analysis suggested negative correlation between the activity of paraoxonase-1 and level of ox-LDL in cerebral infarction group(r=-0.68,P<0.01).
Conclusion It indicates lower activity of paraoxonase-1,enhanced lipid peroxidation and higher possibility of blood vessel impairment in cerebral infarction patients with atherosclerosis.The interaction between serum paraoxonase-1 and ox-LDL is involved in the occurrence and development of atherosclerosis.
【Key words】cerebral infarction;old age;paraoxonase-1;ox-LDL;atherosclerosis
动脉粥样硬化性狭窄是老年缺血性脑血管病的高危因素,研究动脉粥样硬化的促发因素及其发病机制,对于老年缺血性脑血管病的预防具有重要意义。最近在一项对人和动物的前瞻性研究中显示低水平对氧磷酸酯酶-1(Paraoxonase-1,PON-1)者心血管事件发生率高,而高水平者发生率低,表明PON-1是动脉粥样硬化的危险因素[1]。氧化型低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,ox-LDL)在动脉粥样硬化发病中起重要作用已经得到认可。本研究通过对合并颈动脉粥样硬化的老年脑梗死患者血清PON-1和ox-LDL进行检测,观察其变化规律及分析相关性,探讨两者的关系及其在动脉粥样硬化中的作用。
资料与方法
1.一般资料 选取2008年8月~2010年7月在我院神经内科住院治疗,年龄大于60岁,确诊为缺血性卒中合并颈动脉狭窄的72例患者作为脑梗死组,其中男49例,女23例,年龄63~81岁,平均(70.1±8.6)岁。轻度狭窄33例,中度狭窄24例,重度狭窄15例。选择同期与病例组相匹配的非脑血管病健康体检者38例作为对照组,男25例,女13例,62~78岁,平均(69.7±5.9)岁。两组间年龄、性别、吸烟史、饮酒史、高血压史、冠心病史、糖尿病史、空腹Glu、CHO、TG水平之间的差异无统计学意义(P>0.05),显示两组具有可比性。
2.入选及排除标准:入选标准:①参照全国第四届脑血管病学术会议制定的脑梗死诊断标准,结合临床及影像学(头颅 MRI/CT)表现,确诊为缺血性卒中;②住院期间均行全脑血管造影术,确诊颈总动脉或颈内动脉颅外段存在不同部位、不同程度狭窄。排除标准:①TIA、心源性脑梗死和冠心病;②全身大动脉疾病和代谢性疾病者;③严重肝肾功能不全者;④急慢性感染患者。
3.DSA检查方法 采用德国西门子大型C臂数字减影血管造影机AXIOMArtisdTA进行检查,用改良Seldinger 法行股动脉穿刺置5F鞘,插管,分别行主动脉弓、双侧颈总动脉、颈内动脉、椎动脉造影。动脉狭窄程度判断:狭窄率(%) = (狭窄远端正常直径-最狭窄段直径) /狭窄远端正常直径。狭窄率<50%为轻度狭窄, 50%~69%为中度狭窄, 70%~99%为重度狭窄,100%为闭塞。
4.血样采集 所有受检者于清晨采集静脉血液4 ml,室温下2500 r/min离心10 min,取血清于-20℃保存,用于PON-1、ox-LDL及其它生化指标的检测。
5.测定方法 采用分光光度计法测定PON-1活性,酶活性计算公式:PON-1活性(kU/L) = A×103×f×FV/(t×SV×L×ε);A为净吸光度值(即标本吸光度值-血清对照和底物对照的吸光度值),f为标本稀释倍数,FV为反应终体积,t为反应时间,SV为样品体积,L 为光径,ε为摩尔消光系数,酶的活性单位定义为每分钟催化1 μmol乙酸苯酯水解所需的酶量为1 U。采用ELISA法测定ox-LDL,试剂盒由美国SIGMA公司提供,具体操作严格按试剂盒说明书进行。其它生化指标由检验科按常规检查完成。
6.统计学方法 实验数据以均数±标准差(-x±s)表示,应用SPSS13.0统计软件进行统计分析,两样本均数比较采用t检验;多个样本均数比较采用单因素方差分析,再用LSD法进行两两比较;相关关系采用Spearman相关分析,P<0.05为有统计学意义。
结果
1.对照组与脑梗死组患者的血清PON-1活性和ox-LDL含量比较 脑梗死组患者的血清PON-1活性显著低于对照组(P<0.01),而ox-LDL含量显著高于对照组(P<0.01)。见表1。
2.不同狭窄组患者的血清PON-1活性和ox-LDL含量比较 各狭窄组患者PON-1活性与ox-LDL含量差异均有统计学意义(P<0.01),并且PON-1活性随颈动脉狭窄程度加重,呈逐渐下降的趋势,而ox-LDL含量随颈动脉狭窄程度加重呈上升趋势。见表2。
3.相关性分析 Spearman相关分析结果显示,PON-1活性与ox-LDL呈负相关(r=-0.68,P<0.01),而与血脂其它各项指标均无相关性(P>0.05)。见表3。
讨论
近年来一些生物酶类在动脉粥样硬化发病中的作用备受关注,其中PON-1已成为研究热点。PON-1是由肝脏合成的分子量约45 kD的水解脂酶,含355个氨基酸残基,与HDL紧密结合。研究发现,PON-1基因敲除的小鼠血管抗黏附能力下降、氧化应激损害加重和血栓形成增加[2]。用含有PON-1基因腺病毒转染载脂蛋白E基因敲除的小鼠后,发现氧化应激和血管内皮功能改善,动脉粥样硬化病灶部位的血管平滑肌细胞钙离子稳定[3]。在一项有关PON-1基因多态性的研究中显示PON-1活性最高时心血管疾病发生率最低[4]。在糖尿病并发血管病变领域中研究发现,2型糖尿病患者血清PON-1活性较正常对照组显著降低,有微血管病变组显著低于无微血管病变组[5]。本研究结果显示脑梗死组患者血清PON-1活性低于对照组(P<0.01),各狭窄组患者血清PON-1活性差异有统计学意义(P<0.01),并且随颈动脉狭窄程度加重,呈逐渐下降的趋势,进一步证实PON-1为诱发缺血性脑卒中的危险因素,参与动脉粥样硬化的发生发展,对缺血性脑卒中的病情有预警价值。
本研究结果显示脑梗死组患者血清ox-LDL含量显著高于对照组(P<0.01),重度狭窄组高于中度狭窄组和轻度狭窄组,中度狭窄组高于轻度狭窄组,与Uno等[6]报道相一致。提示合并颈动脉狭窄的脑梗死患者存在明显的脂质过氧化状态,并且与病变严重相关。ox-LDL不再被受游离胆固醇负反馈调节的脂蛋白受体识别,而由巨噬细胞表面的清道夫受体A识别,并吞噬形成泡沫细胞,参与动脉粥样硬化的发生。此外,ox-LDL还能刺激内皮细胞分泌多种炎性因子和黏附分子,诱导单核细胞黏附、迁移进入动脉内膜并转化为巨噬细胞;诱导血管平滑肌细胞增殖、细胞体变大,由收缩表型向合成表型转变,并有迁移和游走作用;激活血小板活化因子增加血小板的凝聚性;刺激组织型纤溶酶原激活物抑制物-1,同时抑制组织型纤溶酶原激活物,破坏凝血系统的平衡;抑制一氧化氮(NO)释放促进血管收缩,加剧动脉粥样硬化的炎症反应等,通过多种途径启动和加速动脉粥样硬化形成。
本研究Spearman相关分析显示PON-1活性与血脂各项指标间无显著相关性,而与ox-LDL呈负相关,与戚国庆等[7]在冠心病领域的研究结果相似,说明PON-1 活性并未影响血脂水平的高低,而PON-1活性与ox-LDL之间存在联系,PON-1活性下降可以通过影响ox-LDL水平使其升高而导致脂质过氧化增强,加速动脉粥样硬化发生发展。研究表明,PON-1具有过氧化物酶活性,可以抑制LDL氧化,清除存在于ox-LDL中的致炎性氧化磷脂,并参与胆固醇过氧化物的代谢。体外实验证实,纯化的或结合在HDL上的PON-1能水解氧化性磷脂和胆固醇过氧化物,抑制Cu2+诱导的LDL氧化,减少ox-LDL 的生成。体内研究发现,PON-1也有保护低密度脂蛋白免受氧化修饰,减少 ox-LDL水平和含量。HDL上的PON-1可以通过水解LDL最易被氧化的sn2位点上的不饱和脂肪磷酸脂而稳定c9位脂肪酸片段,丢弃磷脂,使LDL免于氧化。说明PON-1能通过多途径保护LDL免受氧化修饰,降低体内ox-LDL水平,具有抗动脉粥样硬化作用。由于合并动脉粥样硬的脑梗死患者PON-1活性降低,抗氧化能力下降,导致LDL氧化为ox-LDL,ox-LDL损伤微血管内皮细胞的结构和功能,诱导微血管平滑肌细胞增殖和金属蛋白酶的表达,破坏凝血系统,加剧炎症反应,激活凝血因子、促进血小板黏附和聚集,加速动脉粥样硬化和血栓形成[8],这可能是PON-1参与动脉粥样硬化发病机制之一。
总之,本研究表明合并动脉粥样硬化的脑梗死患者PON-1活性降低,脂质过氧化增强,血管易于损伤。高水平的血清PON-1可抑制动脉粥样硬化的发生,低水平的血清PON-1加速动脉粥样硬化发展,提示早期检测PON-1活性对于脑梗死患者预测和及时临床干预具有重要意义。
参考文献
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[2]Ng DS,Chu T,Esposito B,et al.Paraoxonase-1 defciency in mice predisposes to vascular inflammation,oxidative stress,and thrombogenicity in the absence of hyperlipidemia[J].Cardiovasc Pathol,2008,17(4):226-232.
[3]Guns PJ,Van Assche T,Verreth W,et al.Paraoxonase-1 gene transfer lowers vascular oxidative stress and improves vasomotor function in apolipoprotein E-deficient mice with preexisting atherosclerosis[J].Br J Pharmacol,2008,153(3):508-516.
[4]Bhattacharyya T,Nicholls SJ,Topol EJ,et al.Relationship of paraoxonase-1(PON1) gene polymorphisms and functional activity with systemic oxidative stress and cardiovascular risk[J].JAMA,2008,299(11):1265-1276.
[5]蒋兴亮,周京国,张晓岚.2型糖尿病微血管病变患者血浆对氧磷酯酶-1活性与氧化应激的关系[J].中国微循环,2007,11(4):253-255,281.
[6]Uno M, Kitazato KT,Nishi K,et al.Raised plasma oxidized LDL in acute cerebral infarction[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry,2003,74(3):312-316.
[7]戚国庆,贾 彬,杜文涛,等.冠心病患者血清对氧磷酶-1活性对氧化低密度脂蛋白水平的影响[J].临床荟萃, 2006,21(24):1783-1784.
[8]Sampson MJ, Braschi S,Willis G,et al.Paraoxonase-1 (PON-1) genotype and activity and in vivo oxidized plasma low-density lipopr-otein in Type II diabetes[J].Clin Sci,2005,109(2):189-197.
(收稿日期:2011-03-29 修回日期:2011-06-03)