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OPG的血管内皮细胞保护作用及机制研究

王妍妍

   研究背景、目的 动脉粥样硬化疾病严重危害人类健康,其发病率和死亡率之高一直是颇受世界的关注。科学家预测21世纪动脉粥样硬化性心血管疾病将会成为世界大部分国家引起致残乃至死亡最主要的因素。血管内皮细胞(vascular endothelial cells,VEC)是铺陈于心血管内壁的一层多功能细胞,在血管通透性屏障、免疫防御及炎性反应中起着极其重要的作用。多数专家认为内皮细胞功能障碍和内皮完整性丧失是动脉粥样硬化斑块形成的前提条件和始动因素。因此,内皮功能的研究一直是动脉粥样硬化生理病理机制探讨的热点。新近研究表明,一种血管形成、增殖和分化过程中起关键性作用的因子—血清骨保护素(OPG)在血管内皮功能维持和保护方面起着重要作用。 1997年,Simonet等在测序胎鼠小肠cDNA文库中时发现一段序列,它表达的蛋白能明显抑制破骨细胞的形成,并引起骨密度升高,将其命名为骨保护素(OPG,osteoprotegrin)。此后研究发现OPG缺乏的小鼠会发生严重的骨质疏松和主动脉及肾动脉的中层钙化,OPG基因的恢复能预防骨质疏松和血管钙化。OPG在内皮细胞中也一种抗凋亡因子,在早期动脉粥样硬化的部位可有骨保护素(OPG)的免疫活性。临床研究也发现,冠心病或外周动脉粥样硬化疾病患者的OPG水平明显高于正常人群水平,且随着粥样硬化严重程度的增高OPG水平也随之升高。推测OPG与动脉粥样硬化的发生发展关系密切。 对于OPG内皮功能保护和动脉粥样硬化形成中所起的作用,目前存在着争议,部分学者认位OPG促进动脉粥样硬化的发生发展;也有人认为动脉粥样硬化发生时OPG水平的升高是一种代偿性的防御机制,可避免血管进一步受损,起着“血管保护素”的作用。本研究拟从以下几个方面探讨OPG与血管内皮和动脉粥样硬化的关系,旨在为目前相关问题的解决提供一些新的可能思路。①OPG对动脉粥样硬化相关趋化粘附因子的作用;②OPG对内皮细胞抗凋亡作用;③OPG对NF-κB的作用和意义;④冠心病患者外周血OPG水平变化及意义。 方法 1、体外培养人类脐静脉内皮细胞(HUVEC),应用ELISA法和RT-PCR法检测不同浓度TNF-α、OPG重组蛋白分别刺激和TNF-α和OPG重组蛋白共同刺激对细胞因子MCP-1、VCAM-1、ICAM-1的影响。 2、体外培养HUVEC,TNF-α、OPG重组蛋白分别刺激和TNF-α和OPG重组蛋白共同刺激HUVEC,分别在0.5h、1h、2h应用TUNEL法检测细胞凋亡占细胞总数的比例。 3、体外培养HUVEC,通过western blotting方法,观察TNF-α、OPG重组蛋白分别刺激和TNF-α和OPG重组蛋白共同刺激HUVEC后对胞浆蛋白抑制性核转录因子IκB,以及转移至细胞核内的NF-κBp65的影响。 4、选择88例数据完整的行冠脉造影检查者,排除肝肾功能异常、急性心肌梗死发病<4周、重度心功能衰竭、甲状腺或肾上腺功能异常者,其中冠状动脉造影检查阳性64例为病例组,冠脉造影检查结果阴性排除冠心病24例。采用ELISA法检测64例冠心病患者和24例正常对照者外周血OPG水平;并记录体重指数、年龄、吸烟史、高血压、糖尿病病史,同时检测血糖、血脂。 结果 1、TNF-α(5ng/mL)干预组炎症因子MCP1、VCAM1、ICAM1表达升高,明显高于TNF-α(5ng/mL)和OPG(5ng/mL)共同干预组、OPG(5ng/mL)干预组及未干预组,P<0.01;TNF-α和OPG共同干预组炎症因子表达高于OPG干预组及未干预组,P<0.05;未干预组与OPG干预组炎症因子表达无统计学差异。 2、TNF-α(5ng/mL)干预组凋亡指数最高,明显高于TNF-α(5ng/mL)和OPG(5ng/mL)共同干预组、OPG(5ng/mL)干预组及未干预组,P<0.01;TNF-α和OPG共同干预组凋亡指数高于OPG干预组及未干预组,P<0.05;未干预组与OPG干预组炎症因子表达无统计学差异。 3、OPG(5ng/mL)干预组内皮细胞胞浆蛋白IκB升高,明显高于TNF-α(5ng/mL)和OPG(5ng/mL)共同干预组、TNF-α(5ng/mL)干预组及未干预组,P<0.01;TNF-α干预组IκB明显降低,明显低于未干预组、TNF-α和OPG共同干预组,P<0.01;TNF-α和OPG共同干预组与未干预组IκB表达量未见统计学差异;OPG干预组内皮细胞核蛋白NF-κBp65明显降低,低于TNF-α和OPG共同干预组、TNF-α干预组及未干预组,P<0.01;TNF-α干预组NF-κBp65升高,明显高于未干预组、TNF-α和OPG共同干预组,TNF-α和OPG共同干预组与未干预组NF-κBp65表达量未见统计学差异。 4、冠心病组血清OPG水平(5.16±0.49pmol/L)较正常对照组OPG水平(3.54±0.35pmol/L)明显上升,P<0.01,OPG水平在不同的狭窄积分分组、冠状动脉病变血管数分组中分布有显著性差异,P<0.01。 结论 在内皮细胞体外实验中发现,OPG可以对抗TNF-α刺激引起的炎症因子升高及促凋亡作用,OPG可能是通过降低NF-κB的活性效应发挥着抗炎抗凋亡作用。结果提示OPG可能在动脉粥样硬化形成中起着保护作用,冠心病患者血清OPG水平升高可能是一种防御性的代偿机制。……   
[关键词]:OPG;动脉粥样硬化;NF-κB;内皮细胞;炎症;凋亡;内皮细胞
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:第二军医大学2008年