论文部分内容阅读
A类Ⅰ型和Ⅱ型清道夫受体(scavenger receptor class A types Ⅰ andⅡ,SR-A Ⅰ/Ⅱ)主要表达于巨噬细胞、血管平滑肌细胞和内皮细胞,它是巨噬细胞清道夫受体家族成员之一。SR-AⅠ/Ⅱ不仅介导脂质内吞,还在宿主防御、吞噬凋亡细胞和促进细胞粘附等方面发挥着重要作用。人们以往对SR-AⅠ/Ⅱ的研究主要集中在其与动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)关系的研究。研究发现,SR-A Ⅰ/Ⅱ可以促进动脉壁损伤处的单核细胞粘附、巨噬细胞活化;SR-A Ⅰ/Ⅱ还可以与氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,OxLDL)结合,促进巨噬细胞内大量胆固醇的沉积和泡沫细胞形成。而泡沫细胞形成是AS的早期病理特征之一,因此认为SR-AⅠ/Ⅱ与AS的发生和发展关系密切。
AS是心血管疾病的常见类型,近年来其发病率逐渐升高,严重地威胁着人类的健康。血脂异常是AS发病的重要危险因素。众多的资料显示血中胆固醇水平升高,AS发病的危险性明显增加,两者间呈正相关关系。同时许多流行病学调查表明降低血总胆固醇(total cholesterol,TC)和低密度脂蛋白胆固醇(lowdensity lipoprotein cholesterol,LDL-C)水平,可以减少AS的危险性。血甘油三酯(triglycerides,TG)水平的升高也会使AS发病的危险性增加。与TG、TC、LDL不同的是,高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)被认为是“好的胆固醇”,它在阻止AS的发生上具有重要作用;HDL可将周围组织细胞中多余的胆固醇直接或间接地转运至肝脏降解,从而减少胆固醇在动脉壁上的沉积。这一过程又被称为胆固醇的逆向转运(reverse cholesterol transport,RCT)。此外,HDL还具有对抗LDL氧化形成OxLDL的作用,从而减少其对血管内皮的损伤。血脂水平受控于很多环节,其中肝脏的清道夫受体,包括B类I型清道夫受体(scavenger receptor class B type I)及CD36对血脂的变化均有影响。
虽然,以往的研究认为SR-AⅠ/Ⅱ在AS的发病过程中起着非常重要的作用,但它对机体脂质代谢的影响如何,目前还不清楚而且报道很少。有研究认为,SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠脂质代谢紊乱而且体重增加,在高脂饮食的情况下,脂质代谢紊乱和体重增加更加显著。另外在对SR-AⅠ/Ⅱ高表达的转基因小鼠的研究中也发现,其血清TG水平显著升高,胆固醇浓度明显下降;说明SR-AⅠ/Ⅱ可以显著影响脂质代谢。
为了进一步探讨SR-AⅠ/Ⅱ基因缺失对小鼠脂质代谢的影响及其可能的作用机制,本研究以SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠和野生型对照小鼠为对象,观察SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除后,脂质代谢(包括血脂水平和肝脏脂质水平)的变化,同时进一步检测肝脏清道夫受体SR-BI和CD36的表达。从SR-BI及CD36表达的角度探讨SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除后小鼠脂质代谢变化的可能机制,为进一步认识SR-AⅠ/Ⅱ的生理功能提供理论依据。
研究目的
通过观察SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠脂质代谢的变化,同时检测肝脏清道夫受体SR-BI和CD36基因表达水平,以探讨SR-AⅠ/Ⅱ基因缺失对小鼠脂质代谢的影响及其可能的作用机制。
研究方法
1、实验动物及分组SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除(KO)雄性小鼠和野生型(WT)雄性小鼠各96只,清洁级,4-5周龄,平均体重19.47±1.29g,由日本东京大学Kodama教授惠赠。各组小鼠均在层流架中饲养,先以AIN-93G基础饲料喂饲一周以适应环境。然后按实验要求随机分为4组:SR-A Ⅰ/Ⅱ基因敲除小鼠普通饲料组(KO+CHOW)、SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠高脂饲料组(KO+HFD)、野生型小鼠普通饲料组(WT+CHOW)及野生型小鼠高脂饲料组(WT+HFD)。每组48只。连续喂养12周,喂养期间小鼠自由饮水摄食,每周称量体重一次,并记录各组小鼠摄食量。期间第0、3、6、12周每组分别随机抽取12只小鼠经眼眶静脉采血后处死,分离血清和肝脏用于指标测定。
2、检测指标和方法2.1小鼠肝脏系数的计算:肝脏系数=[肝脏重量(g)/小鼠体重(g)]×1002.2 血脂水平测定:采用CHOD-PAP酶法检测TC,用GPO-PAP酶法检测TG,用直接法(酶法)检测LDL-C和HDL-C。
2.3 肝脏胆固醇的抽提及测定:用硫磷铁法检测。
2.4.小鼠肝脏脂质沉积观察:肝脏冰冻切片,油红O染色法,观察视野内肝细胞脂滴大小和分布情况。
2.5 小鼠肝脏SR-BI和CD36mRNA表达:抽提肝脏总RNA;逆转录-聚合酶链式反应检测。
实验结果
1.不同实验组小鼠的体重变化经过12周的喂养后,各组小鼠的体重随喂养时间增加而增加。从第3周开始,SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠的体重均比饲以相同饲料的野生型小鼠增加。当饲以普通饲料时,在3至6周各组间体重差异有统计学意义(P<0.05);当饲以高脂饲料时,在2至7周及12周各组间体重差异有统计学意义(P<0.05)。SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠或野生型小鼠,当饲以普通饲料时体重均比饲以高脂饲料时增加,但二者`差异无统计学意义(P>0.05)。饲以普通饲料时,基因敲除小鼠和野生小鼠体重在12周末分别比0周时增加了82.27﹪和80.38﹪,而在饲以高脂饲料时,则分别增加85.74﹪和74﹪。 2.不同实验组小鼠摄食量的变化从第1周开始至12周,SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠的日平均摄食量均比饲以同一种饲料的野生型小鼠增加。当饲以普通饲料时,在1、2,5至9周和11周差异有统计学意义(P<0.05);当饲以高脂饲料时,在1,2,5至7周差异有统计学意义(P<0.05)。SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠或野生型小鼠,当饲以普通饲料时日平均摄食量均比饲以高脂饲料时增加。当SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠分别饲以普通饲料和高脂饲料时,其日平均摄食量的差异在1至3、5、6、8、9、11、12周有统计学意义(P<0.05);当野生型小鼠分别饲以普通饲料和高脂饲料时,其日平均摄食量的差异在1至7周有统计学意义(P<0.05)。
3.不同实验组小鼠肝脏系数的变化饲以普通饲料或高脂饲料时,SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠和野生型小鼠之间肝脏系数无差异(P>0.05)。
4.不同实验组小鼠血脂水平的变化4.1不同实验组小鼠血清TG、TC、HDL的变化SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠饲以普通饲料或高脂饲料,在3、6、12周,其血清TG、TC、HDL均比野生型小鼠的下降,差异有统计学意义(P<0.05)。但饲以普通饲料和高脂饲料的SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠,两者之间血清TG、TC、HDL无明显差异(P>0.05)。饲以普通饲料和高脂饲料的野生型小鼠,两者之间血清TG、TC、HDL也无明显差异(P>0.05)。
4.2不同实验组小鼠血清LDL的变化SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠饲以普通饲料或高脂饲料,在3、6、12周,其血清LDL均比野生型小鼠的相应值降低,尤其在第3周和第6周饲以高脂饲料时差异有统计学意义(P<0.05)。但饲以普通饲料和高脂饲料的SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠,两者之间血清LDL无明显差异(p>0.05)。饲以普通饲料和高脂饲料的野生型小鼠,两者之间血清LDL也无明显差异(P>0.05)。
5.不同实验组小鼠肝脏脂质沉积的变化肝脏组织冰冻切片油红O染色后,在高倍显微镜下观察不同实验组小鼠肝细胞脂质沉积程度。结果发现,0周时SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠和野生型小鼠的肝细胞均无明显可见脂滴;3周时SR-A Ⅰ/Ⅱ基因敲除小鼠的肝细胞可见分散、较小的脂滴,6、12周肝细胞中脂滴增大、较密集,尤以高脂饲料为甚。但在3、6、12周,野生型小鼠肝细胞的脂滴的数量和体积均明显小于SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠。
6.不同实验组小鼠肝脏胆固醇含量的变化SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠饲以普通饲料或高脂饲料,在3、6、12周,其肝脏胆固醇含量均比野生型小鼠的明显升高,在12周时差异有统计学意义(P<0.05)。
7.不同实验组小鼠肝脏SR-BI mRNA表达的变化SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠饲以普通饲料或高脂饲料,在3、6、12周,其肝脏SR-BI mRNA表达均比野生型小鼠明显升高,6周及12周时差异有统计学意义(P<0.05)。而且从O至6周,SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠SR-BI mRNA表达呈明显的逐渐升高的趋势;但在野生型小鼠,未观察到升高的趋势。
8.不同实验组小鼠肝脏CD36 mRNA表达的变化饲以普通饲料或高脂饲料时,SR-AⅠ/Ⅱ基因敲除小鼠和野生型小鼠之间肝脏CD36 mRNA的表达无差异(P>0.05)。
结论
1.小鼠SR-AⅠ/Ⅱ基因缺失后,血脂水平显著降低,肝脏脂质沉积明显增多。
2.小鼠SR-AⅠ/Ⅱ基因缺失后,肝脏SR-BI mRNA表达明显升高。
3.小鼠SR-AⅠ/Ⅱ基因缺失后,脂质代谢的变化可能与SR-BI表达升高、促进外周脂质向肝脏转运有关。