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目的:
本研究通过分离培养人脐静脉内皮细胞(human umbilical veinendothelial cells,HUVECs),建立H2O2氧化损伤模型,观察白藜芦醇(resveratrol,Res)对H2O2诱导HUVECs损伤的影响。
方法:
采用胶原酶灌注法分离培养HUVECs,根据形态学特征及Ⅷ因子免疫荧光法鉴定细胞;建立H2O2氧化损伤模型;检测细胞内超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力和谷胱甘肽(glutathion,GSH)含量;Hoechst33258染色及Annexin-V/PI双染流式细胞仪检测HUVECs凋亡;JC-1检测线粒体膜电位变化。
结果:
一、HUVECs鉴定
在倒置相差显微镜下观察,分离培养的细胞呈典型铺路石样;免疫荧光标记法检测到细胞内有Ⅷ因子相关抗原的表达,表明所分离的细胞为HUVECs来源。
二、H2O2对HUVECs细胞活力的影响
结果:显示100μmol/L H2O2和200μmol/L H2O2显著降低HUVECs细胞活力(P<0.05或P<0.001)。
三、低浓度Res(0.5-10μmol/L)对H2O2诱导HUVECs氧化损伤的保护作用
1.低浓度Res(0.5-10μmol/L)对HUVECs细胞活力降低的保护作用100μmol/L H2O2作用于HUVECs30 min后,细胞活力显著下降(与正常对照组比较,P<0.001);Res(0.5、1、10μmol/L)干预后,细胞活力呈剂量依赖性升高,与H2O2组比较,10μmol/L Res组差异显著(P<0.001)。
2.低浓度Res(0.5-10μmol/L)对HUVECs细胞内SOD活力及GSH含量的影响
100μmol/L H2O2作用于HUVECs30min后,HUVECs细胞内SOD活力从正常对照组的(28.2±0.7)U/mg prot下降为(14.6±1.5)U/mg prot,差异显著(P<0.001);HUVECs细胞内GSH含量从正常对照组的(63.4±8.1)mg/g prot下降至(27.3±1.5)mg/g prot,差异显著(P<0.001)。0.5、1、10μmol/L Res分别使细胞内SOD活力升高至(15.6±2.5)U/mg prot、(16.4±1.6)U/mg prot、(19.1±1.9)U/mg prot,与H2O2组比较,10μmol/L Res组差异显著(P<0.01);分别使细胞内GSH含量升至(28.7±4.8)mg/g prot、(33.4±10.7)mg/g prot、(40.3±3.9)mg/g prot,与H2O2组比较,10μmol/L Res组差异显著(P<0.01)。
3.低浓度Res(0.5-10μmol/L)对HUVECs凋亡的影响
Hoechst33258染色后,正常对照组细胞核形态均一,呈均匀深蓝色荧光,H2O2作用后,细胞核着色不均匀,呈现典型凋亡形态学变化。Res(0.5、1、10μmol/L)作用后,随药物浓度的增加,细胞凋亡形态逐渐改善,10μmol/L Res作用更明显,细胞核呈现均匀蓝色荧光。
Annexin-V/PI双染流式细胞仪检测,100μmol/L H2O2作用HUVECs30 min后,细胞凋亡率由正常对照组的(12.5±0.4)%升至(24.3±2.2)%,差异显著(P<0.01):0.5、1、10μmol/L Res可降低HUVECs凋亡率,分别为(20.4±2.7)%、(19.1±3.1)%和(15.9±4.6)%,与H2O2组比较,10μmol/L Res组差异显著(P<0.05)。
4.低浓度Res(0.5-10μmol/L)对HUVECs线粒体膜电位的影响
JC-1染色后,正常对照组HUVECs呈红色荧光。HUVECs经100μmol/L H2O2作用后,以绿色荧光为主,红色荧光显著减少。Res可剂量依赖性增加红色荧光,10μmol/L Res作用最显著。
四、高浓度(13.75-55μmol/L)Res对H2O2诱导HUVECs凋亡的影响
1.高浓度Res(13.75-55μmol/L)对H2O2诱导HUVECs细胞活力降低的影响
200μmol/L H2O2作用2h后,HUVECs细胞活力明显下降,与正常对照组比较,差异显著(P<0.001)。Res预处理后,13.75μmol/L组HUVECs细胞活力升高,与H2O2组比较差异显著(P<0.05),27.5、55μmol/L Res对HUVECs细胞活力无显著影响。
2.高浓度Res(13.75-55μmol/L)对HUVECs细胞内SOD活力和GSH含量的影响
200μmol/L H2O2作用2h后,HUVECs细胞内SOD活力从正常对照组的(27.5±8.5)U/mg prot下降为(18.7±4.0)U/mg prot,差异显著(P<0.05);HUVECs细胞内GSH含量从正常对照组的(59.2±1.5)mg/g prot下降至(47.0±2.3)mg/g prot,差异显著(P<0.05)。Res(13.75、27.5、55μmol/L)对细胞内SOD活力无明显影响。13.75μmol/LRes使细胞内GSH含量升至(58.2±6.1)mg/g prot(与H2O2组比较,P<0.05),27.5、55μmol/L Res对细胞内GSH含量无明显影响。3.高浓度Res(13.75-55μmol/L)对HUVECs凋亡的影响
Hoechst33258染色,在荧光显微镜下观察凋亡形态学变化。正常HUVECs细胞核呈均匀深蓝色荧光,形态较均一;用200μmol/L H2O2处理后,HUVECs细胞核着色不均匀,呈现典型凋亡形态学变化;13.75μmol/L Res可改善HUVECs凋亡形态学变化,27.5、55μmol/L Res组无明显改善。
Annexin-V/PI双染流式细胞仪检测HUVECs凋亡率变化。200μmol/L H2O2处理HUVECs2h后,细胞凋亡率由正常对照组的(10.4±1.9)%升至(28.3±3.5)%,差异显著(P<0.01);13.75、27.5、55μmol/L Res组的细胞凋亡率分别为(18.2±5.2)%、(29.0±2.8)%和(36.2±2.9)%,13.75μmol/L Res显著降低细胞凋亡率(与H2O2组比较,P<0.05),55μmol/L Res显著升高细胞凋亡率(与H2O2组比较,P<0.05)。
4.高浓度Res(13.75-55μmol/L)对HUVECs线粒体膜电位的影响
JC-1染色后,正常对照组HUVECs呈红色荧光。经200μmol/LH2O2处理后,HUVECs以绿色荧光为主,红色荧光显著减少。13.75μmol/L Res组HUVECs绿色荧光减少,红色荧光增多;55μmol/L Res组红色荧光恢复不明显。
结论:
1.H2O2可诱导HUVECs细胞损伤,可能与降低抗氧化能力及细胞内线粒体膜电位有关。
2.低浓度Res(10μmol/L)对H2O2诱导HUVECs氧化损伤具有保护作用,可能与增强抗氧化能力、抑制线粒体膜电位下降有关。
3.高浓度Res(55μmol/L)可促进H2O2诱导HUVECs的凋亡,其机制有待进一步研究。
4.Res对H2O2诱导的HUVECs损伤呈浓度相关性调节作用。