MicroRNA-214-3p通過抑制細(xì)胞自噬促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化內(nèi)皮細(xì)胞損傷的機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2020-03-24 04:41
【摘要】:目的:血管內(nèi)皮細(xì)胞(vascular endothelial cells,VECs)損傷在動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)的發(fā)病機(jī)制中起著重要作用,而VECs自噬水平的適度調(diào)節(jié)可以減輕細(xì)胞損傷,對AS的發(fā)展具有保護(hù)作用,但其調(diào)節(jié)機(jī)制還未被闡明。MicroRNAs是一類新發(fā)現(xiàn)的表觀遺傳調(diào)控因子,通過特異性下調(diào)靶基因的轉(zhuǎn)錄后表達(dá)參與調(diào)控細(xì)胞的增殖、分化和凋亡等多種生物學(xué)過程。冠心病患者外周血microRNA-214-3p(miR-214-3p)水平已被報(bào)道與病情嚴(yán)重程度相關(guān),但內(nèi)皮特異性表達(dá)的miR-214-3p在AS中的作用還沒有研究。本研究旨在探討miR-214-3p是否參與AS斑塊內(nèi)皮細(xì)胞的自噬調(diào)節(jié)并闡明其機(jī)制,以期為AS的治療提供新的干預(yù)靶點(diǎn)。方法:一)體內(nèi)實(shí)驗(yàn):使用高脂喂養(yǎng)ApoE基因敲除(ApoE-/-)小鼠12周作為AS模型;利用流式細(xì)胞儀分選出CD31+的主動(dòng)脈弓段VECs后,我們檢測了細(xì)胞中miR-214-3p的表達(dá)水平和自噬相關(guān)基因(autophagy-related genes,ATGs)的蛋白表達(dá)水平,并分析了miR-214-3p與ATG5和ATG12蛋白水平的相關(guān)性;進(jìn)行生物信息學(xué)分析和雙熒光素酶報(bào)告基因測定確認(rèn)miR-214-3p的靶基因;二)體外實(shí)驗(yàn):用100μg/mL 氧化低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,ox-LDL)刺激人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)12h,然后轉(zhuǎn)染miR-214-3p模擬物/抑制劑,采用western blotting檢測自噬相關(guān)蛋白表達(dá)水平;采用透射電子顯微鏡(transmission electron microscopy,TEM)觀測胞質(zhì)內(nèi)自噬體數(shù)目變化;免疫熒光檢測胞質(zhì)內(nèi)蛋白微管相關(guān)蛋白1輕鏈3B-Ⅱ(protein microtubule-associated protein 1 light chain 3B-Ⅱ,LC3B-Ⅱ)的表達(dá)量及分布;油紅O染色檢測胞質(zhì)內(nèi)脂質(zhì)積累情況;檢測細(xì)胞對THP-1單核細(xì)胞的粘附能力;CCK-8檢測細(xì)胞活力,TUNNEL實(shí)驗(yàn)檢測細(xì)胞凋亡,同時(shí)檢測caspase-3/cleaved caspase-3蛋白水平。結(jié)果:在AS小鼠模型中,我們發(fā)現(xiàn)血管損傷處VECs中miR-214-3p表達(dá)水平顯著上調(diào),伴隨自噬相關(guān)蛋白水平明顯下調(diào);相關(guān)性分析顯示miR-214-3p與ATG5和ATG12蛋白水平呈負(fù)相關(guān)(R=0.461,p=0.003;R=0.412,p=0.013);在體外實(shí)驗(yàn)中,我們觀察到ox-LDL可以誘導(dǎo)群體倍增數(shù)(Population Doublings,PDL)為5的年輕HUVECs的自噬,同時(shí)miR-214-3p水平降低;過表達(dá)miR-214-3p可以抑制ox-LDL誘發(fā)的自噬,表現(xiàn)為ATG5、ATG12-ATG5、ATG12和LC3B-Ⅱ蛋白水平下降,SQSTM1/P62蛋白水平升高,胞質(zhì)內(nèi)LC3B-Ⅱ熒光強(qiáng)度減弱及自噬體數(shù)目減少;過表達(dá)miR-214-3p可以降低PDL5 HUVEC的細(xì)胞活力,并增加細(xì)胞凋亡;此外,miR-214-3p還能促進(jìn)胞質(zhì)中脂質(zhì)積聚和THP-1細(xì)胞粘附;相反,在PDL36的衰老HUVECs中,ox-LDL刺激后表現(xiàn)為細(xì)胞自噬被抑制,同時(shí)miR-214-3p水平升高;低表達(dá)miR-214-3p可以恢復(fù)ox-LDL抑制的自噬,增加細(xì)胞活力,減少細(xì)胞凋亡,同時(shí)胞質(zhì)中脂質(zhì)積累和THP-1細(xì)胞粘附均減少。結(jié)論:在小鼠AS模型中,血管損傷處miR-214-3p水平顯著上升,其水平與自噬蛋白ATG5和ATG12水平負(fù)相關(guān);體外實(shí)驗(yàn)中,miR-214-3p可以通過抑制HUVECs中ox-LDL刺激的自噬水平,從而損傷內(nèi)皮細(xì)胞功能,其作用可能是通過直接靶向作用于ATG5實(shí)現(xiàn)的,該調(diào)節(jié)途徑可能為治療AS中內(nèi)皮細(xì)胞的損傷提供新的靶點(diǎn)。
【圖文】:
4.1.1動(dòng)脈粥樣硬化小鼠模型的建立逡逑喂養(yǎng)12周后,動(dòng)脈粥樣硬化(AS)小鼠的平均體重明顯高于對照組(CTL)逡逑小鼠(圖4.1A);邋AS組血清血脂四項(xiàng)指標(biāo)TG、TC、HDL-C和LDL-C水平分別為逡逑(2.25±0.60)mmol/L、(27.32±5.13)mmol/L、(2.38±0.32)mmol/L邋和(20.12±4.02)逡逑mmol/L,CTL組血清血脂四項(xiàng)指標(biāo)TG、TC、HDL-C和LDL-C水平分別為(L08±0.21)逡逑mmol/L、(5.10±1.12)邋mmol/L、(4.29±0.45)邋mmoI/L邋和(0.81邋士0.16)邋mmol/L;邋AS逡逑組TG、TC和LDL-C水平明顯高于CTL組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05);邋AS組逡逑血清HDL-C水平明顯低于CTL組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)(圖4.1B);光鏡逡逑下,AS小鼠主動(dòng)脈弓段血管可見明顯的黃白色脂質(zhì)斑塊形成,管腔形狀狹窄、不逡逑規(guī)則,CTL小鼠主動(dòng)脈弓段血管未見脂質(zhì)沉積,管腔光滑、通暢(圖4.1C);主動(dòng)逡逑脈弓段血管石蠟切片HE染色可見,AS小鼠血管腔內(nèi)有明顯脂質(zhì)斑塊內(nèi)凸生長,逡逑造成管腔面積比CTL小鼠明顯減少(圖4.1D),,量化分析血管損傷區(qū)域管腔橫截面逡逑面積發(fā)現(xiàn)
胞(VECs邋)后,我們用western邋blotting方法檢測兩組小鼠VECs中自喔相關(guān)基因逡逑的蛋白表達(dá)水平差異。我們發(fā)現(xiàn)與CTL俎相比,AS組VECs中自噬相關(guān)基因ATG5、逡逑ATG12和ATG12-ATG5復(fù)合物的蛋白表達(dá)水平均明顯降低(圖4.2A-B)邋(p<0.05);逡逑LC3B-I和LC3B-II的蛋白表達(dá)水平明顯降低(圖4.2A-B)(尸<0.05);以上結(jié)果均逡逑提示AS組小鼠VECs的自噬水平受到抑制;兩組小鼠VECs中beclin-1的蛋白表逡逑達(dá)水平無明顯差異(圖4.2A-B)邋(p>0.05邋);與CTL組相比,AS組VECs中逡逑SQSTMl/p62的蛋白表達(dá)水平明顯升高(圖4.2A-B)(尸<0.05),SQSTMl/p62的蛋白逡逑降解減少,SQSTMl/p62是反映自噬流的較好指標(biāo),說明AS組小鼠VECs中自噬逡逑流減弱。以上結(jié)果提示,相比于CTL組小鼠,AS姐小鼠VECs中存在明顯的自噬逡逑水平抑制,且自噬流減少。逡逑A邐邋B邐□CTL逡逑■邋LOBI邐c邐□邋AS逡逑■■■邋#liMC邋LC3B-II邐.2邐2邋57邐7逡逑-I邐g邐t逡逑rnrnmmm邋beclim邐I邐2邋0-邐—"1逡逑二邐■■■■■{邐w邋15.邐邋-逡逑ATG5逡逑■■■=邐=={邐£邋i邋11!邐rS邋A.邋tV邋rV邋rV逡逑邐^|ATC.2-ATCS邐-邐十?邐i邋i邋卞逡逑JL邋I邋Jl邋'逡逑■丨.丨■■"邐1邐QC邋0邋0邋、一^邋^邋*邋.1^邋IjU邋Y-J一—邋Y-B逡逑?
本文編號(hào):2597813
【圖文】:
4.1.1動(dòng)脈粥樣硬化小鼠模型的建立逡逑喂養(yǎng)12周后,動(dòng)脈粥樣硬化(AS)小鼠的平均體重明顯高于對照組(CTL)逡逑小鼠(圖4.1A);邋AS組血清血脂四項(xiàng)指標(biāo)TG、TC、HDL-C和LDL-C水平分別為逡逑(2.25±0.60)mmol/L、(27.32±5.13)mmol/L、(2.38±0.32)mmol/L邋和(20.12±4.02)逡逑mmol/L,CTL組血清血脂四項(xiàng)指標(biāo)TG、TC、HDL-C和LDL-C水平分別為(L08±0.21)逡逑mmol/L、(5.10±1.12)邋mmol/L、(4.29±0.45)邋mmoI/L邋和(0.81邋士0.16)邋mmol/L;邋AS逡逑組TG、TC和LDL-C水平明顯高于CTL組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05);邋AS組逡逑血清HDL-C水平明顯低于CTL組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)(圖4.1B);光鏡逡逑下,AS小鼠主動(dòng)脈弓段血管可見明顯的黃白色脂質(zhì)斑塊形成,管腔形狀狹窄、不逡逑規(guī)則,CTL小鼠主動(dòng)脈弓段血管未見脂質(zhì)沉積,管腔光滑、通暢(圖4.1C);主動(dòng)逡逑脈弓段血管石蠟切片HE染色可見,AS小鼠血管腔內(nèi)有明顯脂質(zhì)斑塊內(nèi)凸生長,逡逑造成管腔面積比CTL小鼠明顯減少(圖4.1D),,量化分析血管損傷區(qū)域管腔橫截面逡逑面積發(fā)現(xiàn)
胞(VECs邋)后,我們用western邋blotting方法檢測兩組小鼠VECs中自喔相關(guān)基因逡逑的蛋白表達(dá)水平差異。我們發(fā)現(xiàn)與CTL俎相比,AS組VECs中自噬相關(guān)基因ATG5、逡逑ATG12和ATG12-ATG5復(fù)合物的蛋白表達(dá)水平均明顯降低(圖4.2A-B)邋(p<0.05);逡逑LC3B-I和LC3B-II的蛋白表達(dá)水平明顯降低(圖4.2A-B)(尸<0.05);以上結(jié)果均逡逑提示AS組小鼠VECs的自噬水平受到抑制;兩組小鼠VECs中beclin-1的蛋白表逡逑達(dá)水平無明顯差異(圖4.2A-B)邋(p>0.05邋);與CTL組相比,AS組VECs中逡逑SQSTMl/p62的蛋白表達(dá)水平明顯升高(圖4.2A-B)(尸<0.05),SQSTMl/p62的蛋白逡逑降解減少,SQSTMl/p62是反映自噬流的較好指標(biāo),說明AS組小鼠VECs中自噬逡逑流減弱。以上結(jié)果提示,相比于CTL組小鼠,AS姐小鼠VECs中存在明顯的自噬逡逑水平抑制,且自噬流減少。逡逑A邐邋B邐□CTL逡逑■邋LOBI邐c邐□邋AS逡逑■■■邋#liMC邋LC3B-II邐.2邐2邋57邐7逡逑-I邐g邐t逡逑rnrnmmm邋beclim邐I邐2邋0-邐—"1逡逑二邐■■■■■{邐w邋15.邐邋-逡逑ATG5逡逑■■■=邐=={邐£邋i邋11!邐rS邋A.邋tV邋rV邋rV逡逑邐^|ATC.2-ATCS邐-邐十?邐i邋i邋卞逡逑JL邋I邋Jl邋'逡逑■丨.丨■■"邐1邐QC邋0邋0邋、一^邋^邋*邋.1^邋IjU邋Y-J一—邋Y-B逡逑?
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