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第一部分临床主动脉夹层组织病理及Nrf2、NF-κB p65与 SOD1、GCLC、IL-1β、MMP9的表达与分布变化目的:研究氧化应激与炎症反应在主动脉夹层发生发展中的作用及相互关系。方法:收集主动脉夹层的临床标本,采用苏木素-伊红(HE)染色明确正常和主动脉夹层组织病理变化,采用免疫组织化学法检测氧化应激调控分子Nrf2(NFE2L2)、SOD1、GCLC与炎症反应因子NF-κB p65、TNF-α、IL-1β、MMP-9在正常和主动脉夹层组织的表达与分布情况,分析其在主动脉夹层组织中的变化。结果:(一)主动脉夹层组织病理变化。与正常组相比,主动脉夹层组织学切片可见中膜疏松变厚、不规则,呈退行性改变,有剥离现象,多核,有炎性细胞浸润。(二)Nrf2(NFE2L2)、NF-κB p65与SOD1、GCLC、IL-1β、MMP9在主动脉夹层组织分布的变化。与正常组织相比,主动脉夹层组织中Nrf2(NFE2L2)、NF-κB p65、SOD1、GCLC、IL-1β、MMP9在细胞核中的表达均升高。结论:氧化应激与炎症在主动脉夹层发生发展中具有重要作用,Nrf2(NFE2L2)、NF-κB p65与SOD1、GCLC、IL-1β、MMP9在其中扮演重要角色。第二部分小鼠主动脉夹层模型构建及巯基乙醇的干预作用目的:构建小鼠胸、腹主动脉夹层模型及观察巯基乙醇的干预作用。方法:清洁级C57BL/6J小鼠,8月龄,体重23~25g,雌雄不限,共24只,分为三组。对照组分早中晚3次性腹腔注射去甲肾上腺素(0.3mg/ml)溶液5ml/kg体质量;模型组和处理组分早中晚3次腹腔注射血管紧张素II(0.8mg/ml)溶液5ml/kg体质量;处理组造模同时每天给予巯基乙醇(2.5m M)溶液自由饮用。连续注射2周。苏木素-伊红染色法检测主动脉组织。结果:(一)小鼠主动脉夹层模型构建成功率及巯基乙醇的干预作用。采用血管紧张素II腹腔注射小鼠构建主动脉夹层模型,造模成功率为62.50%。巯基乙醇干预后,夹层损伤程度大大降低(p<0.05)。(二)小鼠胸主动脉夹层模型构建及巯基乙醇的干预作用。与对照组相比,模型组小鼠组织学切片可见内膜明显增厚疏松,中膜疏松变厚呈退行性改变,可见其结构断裂,形成明显主动脉夹层,外膜也变厚、疏松、断裂,血管内腔充满疏松组织。同时采用巯基乙醇干预的模型组与未干预的模型组相比,内膜、中膜、外膜均明显变薄、致密,未见明显主动脉夹层,血管内腔无实体组织分布。巯基乙醇干预的模型组与对照组相比,中膜略微变厚,但不明显。(三)小鼠腹主动脉夹层模型构建及巯基乙醇的干预作用。与对照组相比,模型组小鼠组织学切片可见内膜明显增厚疏松,中膜疏松变厚呈退行性改变,可见其结构断裂,形成明显主动脉夹层,外膜也变厚、疏松、断裂、剥离,血管内腔无实体组织分布。同时采用巯基乙醇干预的模型组与未干预的模型组相比,内膜、中膜、外膜均明显变薄、致密,未见明显主动脉夹层,血管内腔无实体组织分布。巯基乙醇干预的模型组与对照组相比,无明显差异。结论:小鼠主动脉夹层模型构建成功,胸主动脉夹层模型比腹主动脉夹层模型更加严重,巯基乙醇对胸、腹主动脉夹层模型均有明显改善作用,但无法恢复至对照组的水平。氧化应激在主动脉夹层发生发展中具有促进作用,抗氧化剂可改善主动脉夹层发生发展程度。第三部分Nrf2、NF-κB p65、SOD1、GCLC、TNF-α、IL-1β、MMP9在小鼠主动脉夹层模型中及巯基乙醇干预后主动脉组织细胞内的表达与分布目的:观察小鼠主动脉夹层模型中及巯基乙醇干预后胸、腹主动脉组织细胞内的Nrf2(NFE2L2)、NF-κB p65、SOD1、GCLC、TNF-α、IL-1β、MMP9表达与分布。方法:采用清洁级C57BL/6J小鼠,8月龄,体重23~25g,雌雄不限,共24只,分为三组。对照组分早中晚3次腹腔注射去甲肾上腺素(0.3mg/ml)溶液5ml/kg体质量;模型组和处理组分早中晚3次腹腔注射血管紧张素II(0.8mg/ml)溶液5ml/kg体质量;处理组造模同时每天给予巯基乙醇(2.5m M)溶液自由饮用。连续注射2周。免疫组化法检测胸、腹主动脉组织细胞中Nrf2(NFE2L2)、NF-κB p65、SOD1、GCLC、TNF-α、IL-1β、MMP9的表达与分布。结果:(一)Nrf2(NFE2L2)在小鼠主动脉夹层模型中及巯基乙醇干预后胸、腹主动脉组织细胞内的表达与分布。小鼠胸主动脉组织细胞中Nrf2(NFE2L2)主要在中膜表达与分布。与对照组相比,模型组胸主动脉中膜组织细胞中Nrf2(NFE2L2)的表达水平降低。同时采用巯基乙醇干预的模型组与未干预的模型组相比,Nrf2(NFE2L2)的表达水平升高。巯基乙醇干预的模型组与对照组相比,Nrf2(NFE2L2)的表达无明显差异。对照组腹主动脉组织中无明显的Nrf2(NFE2L2)表达与分布,模型组腹主动脉中膜组织细胞中Nrf2(NFE2L2)有明显表达。同时采用巯基乙醇干预的模型组中也无明显的Nrf2(NFE2L2)的表达与分布。(二)NF-κB p65在小鼠主动脉夹层模型中及巯基乙醇干预后胸主动脉组织细胞内的表达与分布。小鼠胸、腹主动脉组织细胞中NF-κB p65主要在中膜表达与分布。与对照组相比,模型组胸、腹主动脉中膜组织细胞核中NF-κB p65的水平升高。同时采用巯基乙醇干预的模型组与未干预的模型组相比,胸、腹主动脉中膜组织细胞核中NF-κB p65水平降低。巯基乙醇干预的模型组与对照组相比,胸、腹主动脉中膜组织细胞核中NF-κB p65水平略高。(三)SOD1基因在小鼠主动脉夹层模型中及巯基乙醇干预后主动脉组织细胞内的表达与分布。QPCR检测结果显示,与对照组相比,模型组胸、腹主动脉组织中SOD1基因m RNA水平降低,同时采用巯基乙醇干预的模型组与未干预的模型组相比,胸、腹主动脉组织中SOD1基因m RNA水平升高。与对照组相比,巯基乙醇干预的模型组胸、腹主动脉组织中SOD1基因m RNA水平降低。免疫组化法检测胸、腹主动脉组织细胞中SOD1蛋白的分布与水平,结果与QPCR检测结果一致。(四)GCLC基因在小鼠主动脉夹层模型中及巯基乙醇干预后主动脉组织细胞内的表达与分布。QPCR检测结果显示,与对照组相比,模型组胸、腹主动脉组织中GCLC基因m RNA水平降低,同时采用巯基乙醇干预的模型组与未干预的模型组相比,胸、腹主动脉组织中GCLC基因m RNA水平升高。与对照组相比,巯基乙醇干预的模型组胸、腹主动脉组织中GCLC基因m RNA水平降低。免疫组化法检测胸、腹主动脉组织细胞中GCLC蛋白的分布与水平,结果显示,与对照组相比,模型组胸、腹主动脉组织中GCLC蛋白水平降低,与QPCR检测结果一致。同时采用巯基乙醇干预的模型组与未干预的模型组相比,胸、腹主动脉组织中GCLC蛋白降低水平降低,与QPCR检测结果不一致。(五)TNF-α、IL-1β基因在小鼠主动脉夹层模型中及巯基乙醇干预后主动脉组织细胞内的表达与分布。QPCR检测结果显示,与对照组相比,模型组胸、腹主动脉组织中TNF-α、IL-1β基因m RNA水平升高,同时采用巯基乙醇干预的模型组与未干预的模型组相比,胸、腹主动脉组织中TNF-α、IL-1β基因m RNA水平降低。与对照组相比,巯基乙醇干预的模型组胸、腹主动脉组织中TNF-α、IL-1β基因m RNA水平升高。免疫组化法检测胸、腹主动脉组织细胞中TNF-α、IL-1β蛋白的分布与水平,与QPCR检测结果基本一致。(六)MMP9基因在小鼠主动脉夹层模型中及巯基乙醇干预后主动脉组织细胞内的表达与分布。QPCR检测结果显示,与对照组相比,模型组胸、腹主动脉组织中MMP9基因m RNA水平升高,同时采用巯基乙醇干预的模型组与未干预的模型组相比,胸、腹主动脉组织中MMP9基因m RNA水平降低。与对照组相比,巯基乙醇干预的模型组胸、腹主动脉组织中MMP9基因m RNA水平升高。免疫组化法检测胸主动脉组织细胞中MMP9蛋白的分布与水平,结果与QPCR检测结果一致。对照组、模型组腹主动脉组织中MMP9蛋白表达很少,同时采用巯基乙醇干预的模型组腹主动脉组织中MMP9蛋白有明显表达,与QPCR检测结果不一致。结论:与对照组相比,模型组胸主动脉中膜组织细胞中Nrf2(NFE2L2)的表达水平降低。同时采用巯基乙醇干预的模型组与未干预的模型组相比,Nrf2(NFE2L2)的表达水平升高。与对照组相比,模型组胸、腹主动脉中膜组织细胞核中NF-κB p65的水平升高。同时采用巯基乙醇干预的模型组与未干预的模型组相比,胸、腹主动脉中膜组织细胞核中NF-κB p65水平降低。这一结果说明氧化应激与炎症参与小鼠主动脉夹层形成及巯基乙醇干预作用过程。Nrf2(NFE2L2)、NF-κB p65在小鼠主动脉夹层模型中及巯基乙醇干预后在胸、腹主动脉组织细胞内表达均发生变化,提示其参与小鼠主动脉夹层形成及巯基乙醇干预作用过程。SOD1和GCLC在小鼠主动脉夹层模型中表达降低,而TNF-α、IL-1β与MMP9表达升高,说明在小鼠主动脉夹层模型发生过程中氧化应激与炎症均具有重要作用。巯基乙醇干预后在胸、腹主动脉组织细胞内SOD1和GCLC表达升高,TNF-α、IL-1β与MMP9表达降低。提示这些因子参与小鼠主动脉夹层形成及巯基乙醇干预作用过程,进一步证明氧化应激与炎症参与小鼠主动脉夹层形成及巯基乙醇干预作用过程,降低氧化应激水平,可以降低炎症水平,抗氧化剂巯基乙醇可以改善小鼠主动脉夹层形成过程中氧化应激与炎症的程度,从而抑制主动脉夹层形成进程。第四部分氧化应激对人主动脉平滑肌细胞HA-VSMCs生长、凋亡、炎症因子活性影响及机制研究目的:为了研究氧化应激对人主动脉平滑肌细胞HA-VSMC细胞增殖、凋亡、活性氧簇(ROS)水平、细胞培养上清液中炎症因子表达、MMP9水平的影响,和Nrf2在氧化应激对HA-VSMC细胞活性氧簇(ROS)水平、抗氧化剂GSH含量和CAT、SOD与HO-1活性水平和NFκBp65、GCLC蛋白水平影响中的作用,从而揭示氧化应激在主动脉夹层形成中的作用机制。方法:采用人主动脉平滑肌细胞HA-VSMCs培养进行研究。HA-VSMCs细胞经分别加入或不加巯基乙醇预处理0.5h、1h、2h后,加入或不加入200μmol/l的H2O2处理24h后CCK-8法检测细胞存活率、流式细胞术检测凋亡率和活性氧簇(ROS)水平、ELISA法检测培养上清液中炎症因子TNF-α、IL-1β水平、免疫印迹法检测细胞MMP9、Nrf2水平。将Nrf2 si RNA转染HA-VSMCs细胞6h培养24h构建敲低Nrf2 m RNA水平的模型,然后经H2O2、巯基乙醇分别加入或共同加入处理24h后,检测细胞内CAT、SOD、HO-1活性与GSH水平、免疫印迹法检测细胞内NF-κB p65和GCLC蛋白水平。结果:(一)氧化应激对人主动脉平滑肌细胞HA-VSMCs增殖的影响。与对照组相比,HA-VSMCs仅加入H2O2后,其存活率显著下降,而仅加入巯基乙醇后,HA-VSMCs细胞的存活率略为增加。与对照组及巯基乙醇处理组相比,加入巯基乙醇预处理0.5h、1h、2h后再加入H2O2处理,HA-VSMCs细胞存活率也显著下降,然而比仅用H2O2处理组的存活率高。在巯基乙醇<100μmol/l时,巯基乙醇对HA-VSMCs细胞增殖的促进作用随剂量增加而增加。(二)氧化应激对HA-VSMCs细胞凋亡的影响。氧化应激对HA-VSMCs细胞凋亡的影响。与对照组相比,HA-VSMCs仅加入H2O2后,其凋亡率大大升高,而仅加入巯基乙醇后,HA-VSMCs细胞的凋亡率随剂量增加而略为降低。与对照组及巯基乙醇处理组相比,加入巯基乙醇预处理0.5h、1h、2h后再加入H2O2处理,HA-VSMCs细胞凋亡率也显著升高,然而比仅用H2O2处理组的凋亡率大大降低,且随巯基乙醇剂量增加而凋亡率降低。(三)氧化应激对HA-VSMCs细胞活性氧簇(ROS)水平的影响。与对照组相比,HA-VSMCs仅加入H2O2后,其ROS水平略微升高,而仅加入巯基乙醇后,HA-VSMCs细胞的ROS水平降低。与对照组及巯基乙醇处理组相比,加入巯基乙醇预处理0.5h、1h、2h后再加入H2O2处理,HA-VSMCs细胞ROS水平升高,然而比仅用H2O2处理组的ROS水平低。(四)氧化应激对HA-VSMCs细胞分泌炎症因子TNF-α、IL-1β的影响。与对照组相比,HA-VSMCs仅加入H2O2后,其上清液中TNF-α、IL-1β水平大大升高,而仅加入巯基乙醇后,HA-VSMCs细胞的TNF-α、IL-1β水平降低。与对照组与仅用巯基乙醇处理相比,加入巯基乙醇和H2O2处理后,TNF-α、IL-1β水平也大大升高,但是大大低于仅用H2O2处理。(五)氧化应激对HA-VSMCs细胞MMP9水平的影响。与对照组相比,HA-VSMCs仅加入H2O2后,其细胞MMP9水平大大降低,而仅加入巯基乙醇后,HA-VSMCs细胞的细胞MMP9水平无明显变化。与对照组与仅用巯基乙醇处理相比,加入巯基乙醇和H2O2处理后,细胞MMP9水平也大大降低,但是高于仅用H2O2处理。(六)氧化应激对HA-VSMCs细胞Nrf2(NFE2L2)水平的影响。与对照组相比,HA-VSMCs仅加入H2O2后,其细胞Nrf2水平大大降低,而仅加入巯基乙醇后,HA-VSMCs细胞的细胞Nrf2水平升高。与对照组与仅用巯基乙醇处理相比,加入巯基乙醇和H2O2处理后,细胞Nrf2水平也大大降低,但是高于仅用H2O2处理。(七)Nrf2 si RNA转染HA-VSMCs细胞敲低Nrf2 m RNA水平的模型构建。Nrf2si RNA转染细胞后,Nrf2 m RNA的水平明显下降,熔链反应检测显示Nrf2、β-actin PCR的引物是特异性的。(八)Nrf2在氧化应激对HA-VSMCs细胞活性氧簇(ROS)水平的影响中的作用。与对照组相比,HA-VSMCs仅加入H2O2后,其ROS水平略微降低,仅加入巯基乙醇后,HA-VSMCs细胞的ROS水平降低。与对照组及巯基乙醇处理组相比,加入巯基乙醇和H2O2处理后,细胞ROS水平大大降低,也低于仅用H2O2处理。与si RNA阴性对照组相比,Nrf2 si RNA敲低Nrf2水平后,HA-VSMCs仅加入H2O2处理组其ROS水平有所降低,而加入巯基乙醇和H2O2处理后,细胞ROS水平无明显变化。(九)Nrf2在氧化应激对HA-VSMCs细胞CAT、SOD、HO-1活性与GSH水平影响中的作用。与对照组相比,HA-VSMCs仅加入H2O2后,其CAT、SOD、HO-1活性与GSH水平明显降低,仅加入巯基乙醇后,HA-VSMCs细胞的CAT、SOD、HO-1活性与GSH水平升高。与对照组及巯基乙醇处理组相比,加入巯基乙醇和H2O2处理后,细胞CAT、SOD、HO-1活性与GSH水平明显降低,而高于仅用H2O2处理。与si RNA阴性对照组相比,Nrf2 si RNA敲低Nrf2水平后,HA-VSMCs仅加入H2O2处理组其CAT、SOD、HO-1活性与GSH水平明显降低,而加入巯基乙醇和H2O2处理后,细胞CAT、SOD与HO-1活性水平也明显降低。(十)Nrf2在氧化应激对HA-VSMCs细胞主要调控转录因子NF-κB p65、GCLC蛋白水平影响中的作用。与对照组相比,HA-VSMCs仅加入H2O2后,其NF-κB p65蛋白水平明显升高。与对照组及巯基乙醇处理组相比,加入巯基乙醇和H2O2处理后,细胞NF-κB p65蛋白水平明显升高,而低于仅用H2O2处理。与si RNA阴性对照组相比,Nrf2 si RNA敲低Nrf2水平后,HA-VSMCs仅加入H2O2处理组其NF-κB p65蛋白水平明显升高,而加入巯基乙醇和H2O2处理后,细胞NF-κB p65蛋白水平也明显升高。与对照组相比,HA-VSMCs仅加入H2O2后,其GCLC蛋白水平明显降低。与对照组及巯基乙醇处理组相比,加入巯基乙醇和H2O2处理后,细胞GCLC蛋白水平明显降低,而高于仅用H2O2处理。与si RNA阴性对照组相比,Nrf2 si RNA敲低Nrf2水平后,HA-VSMCs仅加入H2O2处理组其GCLC蛋白水平明显降低,而加入巯基乙醇和H2O2处理后,细胞GCLC蛋白水平也明显降低。结论:氧化应激抑制HA-VSMCs细胞增殖、增加凋亡、升高细胞ROS水平和TNF-α、IL-1β水平、降低Nrf2水平,降低氧化应激水平能促进HA-VSMCs细胞增殖、降低凋亡、降低细胞ROS水平和TNF-α、IL-1β水平、升高Nrf2水平。Nrf2 si RNA转染HA-VSMCs细胞敲低Nrf2 m RNA的水平的模型构建成功,可用于后续研究。低Nrf2水平在氧化应激对HA-VSMCs细胞活性氧簇(ROS)水平的影响中的作用不明显。Nrf2水平抑制可进一步降低氧化应激降低的HA-VSMCs细胞CAT、SOD、HO-1活性与GSH和GCLC蛋白水平,反过来,Nrf2的激活或过表达可提高氧化应激降低的HA-VSMCs细胞CAT、SOD、HO-1活性与GSH水平和GCLC蛋白水平、降低NF-κB p65蛋白水平。因此,氧化应激通过抑制HA-VSMCs细胞增殖、增加凋亡、促进炎症产生在主动脉夹层发生发展中具有重要作用,Nrf2通过调控细胞内抗氧化应激系统和NF-κB p65蛋白水平而在主动脉夹层发生发展中发挥重要作用。