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研究目的:
探讨3,4-苯并[a]芘(Bap)促进腹主动脉瘤(AAA)形成的分子机制。
研究方法:
1.体内实验:随机将C57/B6j小鼠(6-8月龄,雄性)随机分成以下几组(n=12):①空白对照组:无处理;②中链三酸甘油脂油组(BaP溶媒);③AngⅡ+BaP组:AngⅡ0.72mg/kg体重/天,BaP10mg/kg体重/周;AngⅡ给药依赖于渗透泵。计算AngⅡ浓度并准备AngⅡ溶液,将溶液注入泵中,37℃水浴12小时。动物麻醉后,刮除植入处的皮肤并消毒。在肩胛骨中部皮肤做一切口,将渗透泵埋入皮下组织中,并用缝合线缝合切口。将BaP溶于浓度为2mg/ml的中链甘油三脂中。每周按10mg/kg的剂量向小鼠腹腔内注射BaP;④AngⅡ+BaP+氯喹(CQ)组:AngⅡ0.72mg/kg体重/天,BaP10mg/kg体重/周,CQ50mg/kg体重/天。
2.体外实验:将RAW264.7单核巨噬细胞分为正常对照组,Bap组(20μM),Bap(20μM)+CQ(20μM)组,检测细胞自噬相关蛋白、炎症小体和炎症因子相关蛋白。应用免疫印迹及细胞免疫荧光法检测Bap对体外培养的RAW264.7单核巨噬细胞自噬相关蛋白、炎症小体和炎症因子相关蛋白。
研究结果:
1.组织免疫荧光显示,在Bap/AngⅡ诱导的AAA中炎症小体激活。与对照组相比,模型组NLRP3和IL-1β的表达明显增加。
2.组织免疫荧光显示,在Bap/AngⅡ诱导的小鼠AAA中自噬水平增强。与对照组相比,模型组LC3的表达明显增加,说明模型组的自噬水平增强。
3.蛋白质免疫印迹分析与细胞免疫荧光显示,在Bap诱导的RAW264.7细胞中炎症小体激活和自噬水平增强。与对照相比,Bap组NLRP3和IL-1β蛋白量的明显上调,结果表明,Bap诱导了RAW264.7细胞炎症小体的激活和相关炎症因子的表达。同时,与对照相比,Bap组LC3Ⅱ蛋白量的明显上调和P62蛋白量的明显下调,说明Bap作用后,RAW264.7细胞中的自噬流更通畅。细胞免疫荧光结果显示,与对照组相比,Bap组细胞的LC3和IL-1β显著上升。这些研究结果表明Bap可诱导RAW264.7细胞炎症小体激活和自噬水平增强。
4.形态学结果显示,CQ可引起AAA小鼠死亡率和动脉瘤直径的增加。与模型组相比,CQ组的腹主动脉的最大直径显著增加。
5.蛋白质免疫印迹分析结果显示,CQ可增加Bap暴露的RAW264.7细胞炎症小体的产生。与Bap组相比,Bap+CQ组LC3Ⅱ、P62蛋白表达明显上升,说明自噬流不通畅,而且,NLRP3、IL-1β蛋白表达上升,说明自噬流不通畅时炎症小体产生增加,更说明自噬为保护性反应,即炎症小体相关的选择性自噬受抑制。
6.mRNA芯片热图分析结果显示,Bap暴露的RAW264.7细胞中,Edn1表达升高。PCR结果显示与对照组相比,Bap组Edn1的表达明显增加;蛋白质免疫印迹及细胞免疫荧光结果显示验证基因Edn1的表达,与对照组相比,Bap组ET-1蛋白的表达水平明显升高。
7.组织免疫荧光结果显示,在AAA中巨噬细胞浸润和ET-1表达升高。与对照组相比,CD68和ET-1的表达明显升高。
8.蛋白质免疫印迹分析结果显示,Bap诱导的自噬及炎症受Edn1的调节。与病毒对照组相比,敲减Edn1后,ET-1、P62、NLRP3和IL-1β的表达都明显降低,说明敲减ET-1后,自噬增强且炎症受到抑制。
研究结论:
本研究证实,Bap可通过上调巨噬细胞ET-1的表达,进而抑制自噬,激活血管炎症小体的表达,从而促进AAA的发生和发展。
探讨3,4-苯并[a]芘(Bap)促进腹主动脉瘤(AAA)形成的分子机制。
研究方法:
1.体内实验:随机将C57/B6j小鼠(6-8月龄,雄性)随机分成以下几组(n=12):①空白对照组:无处理;②中链三酸甘油脂油组(BaP溶媒);③AngⅡ+BaP组:AngⅡ0.72mg/kg体重/天,BaP10mg/kg体重/周;AngⅡ给药依赖于渗透泵。计算AngⅡ浓度并准备AngⅡ溶液,将溶液注入泵中,37℃水浴12小时。动物麻醉后,刮除植入处的皮肤并消毒。在肩胛骨中部皮肤做一切口,将渗透泵埋入皮下组织中,并用缝合线缝合切口。将BaP溶于浓度为2mg/ml的中链甘油三脂中。每周按10mg/kg的剂量向小鼠腹腔内注射BaP;④AngⅡ+BaP+氯喹(CQ)组:AngⅡ0.72mg/kg体重/天,BaP10mg/kg体重/周,CQ50mg/kg体重/天。
2.体外实验:将RAW264.7单核巨噬细胞分为正常对照组,Bap组(20μM),Bap(20μM)+CQ(20μM)组,检测细胞自噬相关蛋白、炎症小体和炎症因子相关蛋白。应用免疫印迹及细胞免疫荧光法检测Bap对体外培养的RAW264.7单核巨噬细胞自噬相关蛋白、炎症小体和炎症因子相关蛋白。
研究结果:
1.组织免疫荧光显示,在Bap/AngⅡ诱导的AAA中炎症小体激活。与对照组相比,模型组NLRP3和IL-1β的表达明显增加。
2.组织免疫荧光显示,在Bap/AngⅡ诱导的小鼠AAA中自噬水平增强。与对照组相比,模型组LC3的表达明显增加,说明模型组的自噬水平增强。
3.蛋白质免疫印迹分析与细胞免疫荧光显示,在Bap诱导的RAW264.7细胞中炎症小体激活和自噬水平增强。与对照相比,Bap组NLRP3和IL-1β蛋白量的明显上调,结果表明,Bap诱导了RAW264.7细胞炎症小体的激活和相关炎症因子的表达。同时,与对照相比,Bap组LC3Ⅱ蛋白量的明显上调和P62蛋白量的明显下调,说明Bap作用后,RAW264.7细胞中的自噬流更通畅。细胞免疫荧光结果显示,与对照组相比,Bap组细胞的LC3和IL-1β显著上升。这些研究结果表明Bap可诱导RAW264.7细胞炎症小体激活和自噬水平增强。
4.形态学结果显示,CQ可引起AAA小鼠死亡率和动脉瘤直径的增加。与模型组相比,CQ组的腹主动脉的最大直径显著增加。
5.蛋白质免疫印迹分析结果显示,CQ可增加Bap暴露的RAW264.7细胞炎症小体的产生。与Bap组相比,Bap+CQ组LC3Ⅱ、P62蛋白表达明显上升,说明自噬流不通畅,而且,NLRP3、IL-1β蛋白表达上升,说明自噬流不通畅时炎症小体产生增加,更说明自噬为保护性反应,即炎症小体相关的选择性自噬受抑制。
6.mRNA芯片热图分析结果显示,Bap暴露的RAW264.7细胞中,Edn1表达升高。PCR结果显示与对照组相比,Bap组Edn1的表达明显增加;蛋白质免疫印迹及细胞免疫荧光结果显示验证基因Edn1的表达,与对照组相比,Bap组ET-1蛋白的表达水平明显升高。
7.组织免疫荧光结果显示,在AAA中巨噬细胞浸润和ET-1表达升高。与对照组相比,CD68和ET-1的表达明显升高。
8.蛋白质免疫印迹分析结果显示,Bap诱导的自噬及炎症受Edn1的调节。与病毒对照组相比,敲减Edn1后,ET-1、P62、NLRP3和IL-1β的表达都明显降低,说明敲减ET-1后,自噬增强且炎症受到抑制。
研究结论:
本研究证实,Bap可通过上调巨噬细胞ET-1的表达,进而抑制自噬,激活血管炎症小体的表达,从而促进AAA的发生和发展。