二氫楊梅素通過Nrf2抑制NLRP3炎性體調控的血管內皮細胞焦亡的作用及機制研究
發(fā)布時間:2018-07-10 17:03
本文選題:動脈粥樣硬化 + 二氫楊梅素 ; 參考:《第三軍醫(yī)大學》2017年碩士論文
【摘要】:動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)導致的心血管疾病(cardiovascular diseases,CVDs)已經成為威脅人類健康的主要死亡病因之一,因此,尋找有效的AS防治措施是降低CVDs發(fā)病率和死亡率的重要策略。AS的發(fā)生與固有免疫反應密切相關,其起始于內皮損傷,而炎癥反應貫穿于AS各個階段;并且近年來研究報道細胞焦亡(pyroptosis)作為固有免疫的重要部分,參與了AS的進程并影響斑塊的穩(wěn)定性,因此,減輕血管內皮細胞炎性死亡(細胞焦亡)成為AS的防治重點。另一方面,NLRP3(NOD-like receptor protein 3)炎性體作為固有免疫的受體或感受器,他的活化將激活半胱天冬酶-1(caspase-1)依賴的細胞焦亡,從而起始AS的發(fā)生發(fā)展。另外,研究證實線粒體功能紊亂及線粒體活性氧(mitochondrial reactive oxygen species,mtROS)是NLRP3炎性體活化的關鍵。因此,抑制血管內皮細胞mt ROS產生可改善NLRP3炎性體調控的血管內皮細胞焦亡,從而防治AS的發(fā)生發(fā)展。天然黃酮類化合物二氫楊梅素(dihydromyricetin,DHM)在藤茶、烏墨、枳i子等藥食兩用植物中含量豐富,具有抗氧化、抗炎、保肝等多種生物學活性。本實驗室前期研究證實DHM能顯著改善內皮氧化損傷,但其作用機制與靶點尚未明確。并且,DHM能否通過Nrf2信號通路調節(jié)血管內皮細胞ROS水平進而抑制血管內皮細胞焦亡,未見相關報道。因此,深入研究DHM對血管內皮細胞焦亡的改善作用及其分子機制對于AS的防治具有潛在的應用價值,同時也將為AS的藥物研發(fā)提供新的理論依據。本研究利用原代培養(yǎng)的人臍靜脈內皮細胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)為研究對象,運用si RNA轉染、熒光顯微鏡觀察、ELISA、免疫印跡、流式細胞分析等實驗技術,研究了棕櫚酸(palmitic acid,PA)對HUVECs細胞焦亡的作用,并進一步研究了NLRP3炎性體及mtROS在PA誘導HUVECs細胞焦亡中的作用。另一方面,研究了DHM對PA誘導的HUVECs細胞焦亡的影響,并深入探討了Nrf2相關信號通路在DHM調節(jié)NLRP3炎性體活化及細胞焦亡中的作用及機制。全文主要實驗結果及結論如下:1.PA可誘導血管內皮細胞焦亡。研究發(fā)現,PA明顯導致血管內皮細胞損傷(降低細胞活力和促進LDH釋放),破壞細胞胞膜完整性,并促進caspase-1活化體(Casp1p20)、IL-1β、ICAM-1的表達,以及促炎癥因子IL-1β的成熟及分泌。而采用caspase-1抑制劑處理之后,PA對血管內皮細胞相關損傷作用被抑制。結果表明,PA能夠誘導caspase-1依賴的血管內皮細胞焦亡。2.NLRP3炎性體活化是PA誘導血管內皮細胞焦亡所必需的。PA能以劑量依賴的方式增加NLRP3蛋白的表達。NLRP3被si RNA或特異性抑制劑(MCC950)抑制后,PA誘導細胞焦亡的作用被顯著削弱。結果表明,PA通過活化NLRP3炎性體誘導了血管內皮細胞焦亡。3.PA通過誘導過量mtROS導致NLRP3炎性體活化進而觸發(fā)細胞焦亡。PA能夠顯著增加血管內皮細胞ROS及mtROS的產生。而使用mtROS清除劑(Mito-TEMPO或NAC)處理之后,PA誘導的NLRP3炎性體及細胞焦亡作用被顯著抑制。結果表明,mt ROS在PA誘導血管內皮細胞NLRP3炎性體活化及細胞焦亡中發(fā)揮重要作用。4.DHM能明顯改善PA誘導的血管內皮細胞焦亡。主要表現在DHM能明顯改善血管內皮細胞活力及細胞膜完整性,降低LDH、IL-1β釋放,并抑制NLRP3、Casp1p20、IL-1β、ICAM-1蛋白表達。5.DHM通過調控Nrf2信號通路改善PA誘導的血管內皮細胞焦亡。DHM能劑量依賴地促進Nrf2及HO-1、NQO1的表達,并顯著降低血管內皮細胞ROS及mtROS的水平。采用si RNA技術沉默Nrf2基因表達后,DHM對血管內皮細胞焦亡的改善作用被顯著抑制。結果表明,Nrf2信號通路在介導DHM抑制PA誘導的血管內皮細胞NLRP3炎性體活化及細胞焦亡中發(fā)揮了重要作用。
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本文編號:2114034
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