基于NF-κB通路探讨益气凉血生肌方干预内皮细胞损伤修复的机制

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研究背景:经皮冠状动脉介入术(percutaneous coronary intervention,PCI)降低了冠心病急性心肌梗死的死亡率,是目前治疗冠心病不可或缺的手段。从最早的经皮冠状动脉腔内成形术(percutaneous transluminal coronary angioplasty,PTCA)到金属裸支架(bare metal stent,BMS)时代,再到药物洗脱支架(drug-eluting stent,DES)、可降解支架的出现,PCI问世已40余年,技术不断突破,治疗不断完善,但仍然存在支架内再狭窄、远期血栓形成等问题。PCI术后,无论是球囊扩张还是支架植入,将给血管壁带来不可避免的机械损伤,导致内皮细胞损伤,损伤后内皮的修复仍是目前PCI术后面临的难题。内皮损伤启动了炎症反应,炎症反应伴随着内皮修复的整个过程。我们前期基础研究表明,益气凉血生肌方具有保护内皮的作用,方中黄芪、丹参主要成分具有抑制核因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)过度活化的作用,NF-κB参与调控多种炎症因子和细胞因子的表达,参与炎症过程。因此我们提出益气凉血生肌方干预PCI术后血管内皮损伤修复可能是通过干预NF-κβ信号通路,抑制炎症因子及细胞因子释放,抑制炎症反应,促进(vascular endothelial cells,VEC)修复,从而保护内皮细胞。研究目的:以肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)诱导人脐动脉内皮细胞(human umbilical artery endothelial cells,HUAECs)炎症损伤,从细胞分子生物学层面,基于NF-κB通路,从炎症角度探讨益气凉血生肌方保护内皮的机制。研究方法:实验一 益气凉血生肌方对TNF-α诱导的HUAECs炎症损伤修复的影响:肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)诱导HUAECs炎症损伤,分对照组、模型组(TNF-α)、西药组(TNF-α+阿托伐他汀药物血清)、中药低浓度组(TNF-α+益气凉血生肌方低浓度血清)、中药高浓度组(TNF-α+益气凉血生肌方高浓度血清),采用CCK-8法检测细胞活性及增殖情况、细胞划痕实验观察内皮细胞增殖和迁移,Real time-PCR、Western blot 检测 NF-κB 信号通路相关 TOLL 样受体 4(Toll-like receptor 4,TLR4)、髓样分化因子 88(myeloid differentiation factor 88,MyDD88)、NF-κB mRNA及蛋白表达,炎症相关细胞间黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)mRNA及蛋白表达,细胞凋亡相关B细胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)mRNA及蛋白表达。实验二 益气凉血生肌方联合TAK-242阻断剂对TNF-α诱导的HUAECs炎症损伤修复的影响:TNF-α诱导HUAECs炎症损伤,分对照组、模型组(TNF-α)、TAK-242阻断剂组(TAK-242)、TAK-242阻断剂+中药高浓度组(TAK-242+益气凉血生肌方高浓度血清),采用CCK-8法检测细胞活性及增殖情况、细胞划痕实验观察内皮细胞增殖和迁移,Real time-PCR、Western blot检测NF-κB信号通路相关TLR4、MyDD88、NF-κB mRNA及蛋白表达,炎症相关ICAM-1 mRNA及蛋白表达,细胞凋亡相关Bcl-2 mRNA及蛋白表达。研究结果:实验一:CCK-8:含药血清浓度为10%、15%时,与模型组相比,中药组、西药组细胞活力明显增加(P<0.05);划痕实验:与模型组相比,中药低浓度组、中药高浓度组、西药组炎症损伤后的细胞迁移率明显升高(P<0.05);Western blot:与模型组相比,中药低浓度组、中药高浓度组、西药组TLR4、MyD88、NF-κB/p65、ICAM-1表达降低(P<0.05),Bcl-2表达增加(P<0.5)。与中药低浓度组比较,西药组NF-κB/p65增加(P<0.05),MyD88、ICAM-1、Bcl-2 降低(P<0.05),中药高浓度组 MyD88 减少P<0.05),Bcl-2增加(P<0.05)。Real time PCR:与模型组相比,中药低浓度组、中药高浓度组、西药组 TLR4、MyD88、NF-κB/p65、ICAM-1 表达降低(P<0.05),中药高浓度组 Bcl-2表达增加(P<0.05)。与中药低浓度组比较,西药组NF-κB/p65增加(P<0.05),MyD88、ICAM-1 降低(P<0.05),中药高浓度组MyD88、NF-κB/p65 减少(P<0.05),Bcl-2 增加(P<0.05)。实验二:CCK-8:与模型组相比,TAK-242阻断剂组、TAK-242阻断剂+中药高浓度组炎症损伤后的细胞活力增加(P<0.05);划痕实验:与模型组相比,TAK-242阻断剂组、TAK-242阻断剂+中药高浓度组炎症损伤后的细胞迁移率升高(P<0.05);Western blot:与模型组相比,TAK-242阻断剂组、TAK-242阻断剂+中药高浓度组TLR4、MyD88、NF-κB/p65、ICAM-1表达降低(P<0.05),Bcl-2表达增加(P<0.5)。较TAK-242阻断剂组,TAK-242阻断剂+中药高浓度组MyD88、ICAM-1减少(P<0.05),Bcl-2增加(P<0.05)。Real time PCR:与模型组相比,TAK-242阻断剂组、TAK-242阻断剂+中药高浓度组TLR4、MyD88、NF-κB/p65、ICAM-1 表达降低(P<0.05),较 TAK-242 阻断剂组,TAK-242阻断剂+中药高浓度组MyD88、ICAM-1减少(P<0.05)。研究结论:益气凉血生肌方对TNF-α诱导的血管内皮细胞具有促进修复的作用;益气凉血生肌方可抑制TNF-α诱导的血管内皮细胞的炎症反应,其机制可能与抑制NF-κ B通路相关。
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