間歇性低氧小鼠模型中內(nèi)皮祖細胞修復機制的研究
本文選題:阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA) 切入點:間歇性低氧(IH) 出處:《天津醫(yī)科大學》2017年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:背景與目的:阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)已成為影響民眾健康的負擔之一,亦是高血壓、冠心病等心腦血管疾病的獨立危險因素。OSA主要的病理生理特征就是間歇性低氧(IH),而OSA下IH模式會引起血管內(nèi)皮損傷。而IH模式下的血管內(nèi)皮損傷過程與內(nèi)皮祖細胞(EPC)的招募和歸巢引發(fā)的修復過程之間存在一個平衡,而這個平衡關(guān)系將決定OSA病人的血管功能。所以,我們主要探究IH小鼠模型中外周血內(nèi)皮祖細胞(EPC)對受損血管內(nèi)皮的修復機制。實驗方法:模擬OSA模式進行間歇性低氧(IH)暴露模型構(gòu)建。將60只7周大小、體重在26-30克之間的C57BL/6J雄性小鼠隨機的分為間歇正常氧組(n=15)、輕度間歇低氧組(n=15)、中度間歇低氧組(n=15)和重度間歇低氧組(n=15)。密度梯度離心法獲取小鼠外周血單個核細胞(PBMC),根據(jù)乙醛脫氫酶(ALDH)活性并聯(lián)合相應的EPC細胞表面標志物CD133,CD34和含激酶插入受體(KDR),利用流式細胞儀分別測定不同分類的EPC(包含CD133+KDR+EPC,CD133+CD34+EPC,CD34+KDR+EPC和ALDHlowCD34+KDR+EPC)水平;分別評價小鼠血清中基質(zhì)細胞因子-1α(SDF-1α),低氧誘導因子-1α(HIF-1α)和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的濃度水平,用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA);分離孵育小鼠外周血的單個核細胞以結(jié)合植物荊豆凝集素-I(UEA-I)、攝取乙酰化的低密度脂蛋白(Dil-ac LDL),而后計算雙染梭形細胞數(shù)及雙染細胞總數(shù),來評價EPC增值能力并鑒定EPC;依據(jù)Transwell小室模型測定EPC的遷徙數(shù)量以評估EPC遷移能力;利用Western Blot測定EPC表面膜蛋白(CXCR4和VEGFR2)的表達程度;將不同程度間歇低氧后EPC的培養(yǎng)基培養(yǎng)內(nèi)皮細胞(EC)于Matrigel上,觀察并評估EPC對內(nèi)皮新生血管生成能力的影響。選用SPSS 18.0軟件行本實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。實驗結(jié)果:(1)采用呼吸仿真系統(tǒng)模擬OSA模式間歇性低氧(IH)暴露模型構(gòu)建成功,并根據(jù)此系統(tǒng)設計如下低氧方案:間歇正常氧組(21%O2),輕度間歇低氧組(15%O230s),中度間歇低氧組(10%O230s),重度間歇低氧組(5%O230s)。(2)流式細胞計數(shù)儀呈現(xiàn)并計算其結(jié)果:各組小鼠外周血CD133+KDR+EPC,CD133+CD34+EPC和CD34+KDR+EPC程度呈明顯差異(為F=1163.164、650.383、676.123,P均0.001)且隨間歇低氧程度加重而升高。CD133+KDR+EPC水平具體為重度IH組水平CD133+KDR+EPC(0.450±0.013)中度IH組(0.426±0.013)輕度IH組(0.276±0.011)間歇正常氧組(0.242±0.010);CD133+CD34+EPC水平為重度IH組(0.320±0.010)中度IH組(0.268±0.011)輕度IH組(0.183±0.014)間歇正常氧組(0.138±0.015);CD34+KDR+EPC水平為重度IH組(0.532±0.008)中度IH組(0.496±0.005)輕度IH組(0.463±0.008)間歇正常氧組(0.362±0.018);但是小鼠外周血ALDHlowCD34+KDR+EPC(F=372.758,P0.001)水平為輕度IH組較間歇正常氧組升高,中、重度IH組逐漸降低且在重度IH組水平最低,具體為輕度IH組(0.425±0.013)間歇正常氧組(0.346±0.011)中度IH組(0.328±0.011)重度IH組(0.286±0.012)。(3)ELISA測定的各個組小鼠血清SDF-1α、HIF-1α和VEGF的濃度程度差異明顯,具體為(F=512.300、250.500、1638.000,P均0.001),且隨間歇低氧程度加重細胞因子水平逐漸升高具體依次為重度IH組(2060.330±52.530,2.137±0.165,149.700±7.070)中度IH組(1825.670±78.800,1.789±0.060,91.600±6.030)輕度IH組(1422.800±108.300,1.508±0.048,51.340±2.750)間歇正常氧組(1063.600±44.890,1.141±0.098,31.110±2.510)。(4)攝取Dil-ac LDL并結(jié)合FITC-UEA-I后雙染陽性的梭形細胞數(shù)差異明顯(F=153.617,P0.001)(個/視野),輕度IH組數(shù)目最多,間歇低氧程度加重后梭型細胞數(shù)目逐漸降低,具體為輕度IH組(12.330±1.877)間歇正常氧組(7.67±1.047)中度IH組(5.13±1.187)重度IH組(2.20±1.082);總的雙染陽性細胞數(shù)目差異亦顯著(F=1704.674,P0.001),輕度IH組雙染細胞數(shù)目最多,隨著間歇低氧程度加重后細胞數(shù)目逐漸降低,具體為輕度IH組(94.67±0.735)間歇正常氧組(71.67±0.667)中度IH組(58.33±2.350)重度IH組(30.13±0.593)。(5)Transwell模型計算各組小鼠外周血EPC的遷移數(shù)目差異顯著(F=648.724,P0.001),且在輕度IH組遷移細胞數(shù)目最明顯,中、重度IH組遷移細胞數(shù)目逐漸降低,重度IH組數(shù)目最少,具體為輕度IH組(54.130±2.0642)間歇正常氧組(42.730±2.520)中度IH組(27.870±3.502)重度IH組(11.800±2.366)。(6)Western Blot實驗測定各組小鼠外周血EPC的表面受體CXCR4和VEGFR2的蛋白表達水平差異較顯著(F=648.724,P0.001),在輕度IH組水平最高,中度IH、重度IH組逐漸降低,且在重度IH組中水平最低,具體為輕度IH組(54.130±2.0642)間歇正常氧組(42.730±2.520)中度IH組(27.870±3.502)重度IH組(11.800±2.366)。(7)不同組EPC的培養(yǎng)基培養(yǎng)內(nèi)皮細胞(EC)于Matrigel上所形成的平均血管長度差異明顯(F=1568.000,P0.001),且輕度IH組的平均血管長度最長,中、重度IH組逐漸降低,重度IH組平均血管長度最短,具體為輕度IH組(400.500±13.100)間歇正常氧組(219.700±13.410)中度IH組(170.300±9.788)重度IH組(100.500±13.470)。結(jié)論:(1)通過間歇性低氧(IH)處理模擬OSA模式IH下的小鼠模型在輕度IH后,血清中細胞因子被大量激活,EPC動員增加并遷移到受損的血管內(nèi)皮處,形成的新生內(nèi)皮血管增多,EPC的修復能力增強;而中、重度IH后,雖然機體EPC動員增加,細胞數(shù)目增多,但卻動員招募了大量功能較差的的EPC(ALDHhighCD34+KDR+EPC),而真正有修復功能的EPC(ALDHlowCD34+KDR+EPC)并未增加甚至減少,新生內(nèi)皮血管較少,此時修復能力減弱。(2)輕度IH后,小鼠外周血EPC的動員、招募、增值、趨化、歸巢和生成血管能力增強,但是隨著間歇性低氧程度加重(即中、重度IH后)EPC的增值、趨化、歸巢和生成血管能力卻大大減弱,最終導致內(nèi)皮損傷與內(nèi)皮祖細胞的修復之間的動態(tài)失衡,對損傷的內(nèi)皮修復功能減弱,從而使一些心血管等疾病的發(fā)病風險大大升高。
[Abstract]:......
【學位授予單位】:天津醫(yī)科大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:R-332;R766
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,本文編號:1642282
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