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研究目的与背景: 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)是指在睡眠期反复发生上气道阻塞并引起呼吸暂停的一种常见病。该病睡眠时反复出现呼吸暂停,伴随不同程度的间歇低氧(IH)。OSAS是一种全身系统性疾病,炎症和氧化应激是其主要特征,对心血管系统的损害已得到国内外呼吸和心血管领域的普遍认可和关注。白细胞与内皮细胞黏附可导致内皮细胞损伤,在内皮功能障碍导致的心血管合并症中发挥重要作用。目前认为OSAS模式IH激活的中性粒细胞及中性粒细胞与血管内皮细胞的相互作用可引起一系列炎症介质的变化,但迄今IH对淋巴细胞作用研究甚少,淋巴细胞与内皮细胞的黏附及相互作用导致内皮损伤等机制尚不清楚。研究表明在OSAS中,IH能够激活单核细胞,进而促使黏附分子和ROS的产生,且单核细胞对内皮细胞的黏附活性显著增强,提示在OSAS损伤内皮细胞机制中单核细胞具有重要的功能。基于以上结果我们假设IH诱导大鼠循环血中淋巴细胞的激活,激活的淋巴细胞与内皮细胞黏附增加,并进一步激活内皮细胞,释放促炎细胞因子TNF-α、IL-8、CRP和ICAM-1等,同时氧化及抗氧化状态失衡,炎性介质以接触依赖的方式诱导内皮细胞的损伤,多种转录因子参与内皮细胞损伤及凋亡。为此,本研究模拟OSAS建立IH大鼠模型,观察IH模型大鼠淋巴细胞及亚型的凋亡,检测淋巴细胞与内皮细胞共培养炎性因子及氧化应激的水平,同时检测参与内皮细胞凋亡及通路的信号蛋白,最后探讨抗氧化剂干预效果,为临床OSAS合并症的发病机制提供理论依据。 内容: 1. IH暴露下大鼠淋巴细胞亚群凋亡状态及抗氧化剂Tempol干预研究 2. IH暴露下大鼠淋巴细胞与血管内皮细胞共培养后炎症及氧化应激程度,及内皮细胞凋亡机制的研究。 方法: 1.将56只雄性Wistar大鼠随机分为①常氧对照组(NC);②IH4周组(IH4);③IH6周组(IH6);④早期抗氧化干预(IH6T)组;⑤早期生理盐水干预(IH6N);⑥晚期抗氧化干预组(IH6T2);⑦晚期生理盐水干预(IH6N2)。每组8只,IH暴露环境最低氧浓度均为5%,AHI30/h。应用Tempol从暴露开始时及暴露4周后分别进行早期(IH6T组)和晚期(IH6T2组)干预,予生理盐水干预作对照。暴露结束后,各组大鼠均麻醉后腹主动脉取血,分离纯化淋巴细胞,无血清RPMI-1640培养基中重悬,用抗体标记淋巴细胞亚群,流式检测凋亡。 2.使用正常大鼠主动脉内皮细胞,细胞分为常氧对照组及IH组(IH暴露5 h),淋巴细胞选用大鼠IH6周组(IH6)、早期干预(IH6T)及常氧对照组(NC),直接接种于已含内皮细胞的孔板中,共培养分为6组:①常氧大鼠淋巴细胞与常氧内皮组(NC+NE);②常氧大鼠淋巴细胞与IH内皮组(NC+IHE);③ IH6周大鼠淋巴细胞与常氧内皮组(IH6+NE);④ IH6周大鼠淋巴细胞与IH内皮组(IH6+IHE);⑤抗氧化干预大鼠淋巴细胞与常氧内皮(IH6T+NE);⑥抗氧化干预大鼠淋巴细胞与IH内皮组(IH6T+IHE)。将共培养板置于细胞培养箱内共培养4 h,取上清液离心后分装待检测,内皮细胞提取蛋白及mRNA。 3.采用ELISA法检测各上清液CRP、TNF-α、IL-8、ICAM-1、MDA、CAT及SOD的水平,用蛋白印迹法检测内皮细胞内Caspase3、NF-κB P65、Bcl-2及Bax蛋白的表达。Real-time PCR法检测内皮细胞内NADPH P22、C-FOS、HIF-1α以及MAPK P38 mRNA表达水平。 结果: 第一部分: IH6组、IH4组与NC组比较,IH6组与IH4组比较,CD4、CD8淋巴细胞凋亡减少,B、NK淋巴细胞凋亡增多。IH6T、IH6T2组与IH6比较,IH6T与IH6T2比较,CD4、CD8淋巴细胞凋亡增加,B、NK淋巴细胞凋亡减少。IH6T、IH6T2组与NC比较,CD4、CD8淋巴细胞凋亡减少,B、NK淋巴细胞凋亡增多,F值分别为:15.57(CD4);24.79(CD8);18.158(B);21.94(NK)。 第二部分结果: 1.淋巴细胞与内皮共培养后,IH6+IHE、H6+NE组与NC+NE组,IH6+IHE分别与IH6+NE、NC+IHE相比,NC+IHE组与NC+NE组相比,共培养液CRP、TNF-α、IL-8、ICAM-1及MDA的水平明显升高,但SOD和CAT明显下降;IH6T+NE与IH6+NE组,IH6T+IHE与IH6+IHE比较,TNF-α、IL-8、ICAM-1、CRP及 MDA的水平明显下降,但 SOD和CAT明显上升;但 IH6T+NE组与NC+NE组,IH6T+IH组 E与NC+IHE组比较,TNF-α、IL-8、ICAM-1、CRP及MDA的水平仍明显升高,但SOD和CAT明显下降;F值分别为26.30(TNF-α)、14.048(IL-8)、26.96(ICAM-1)、17.477(CRP)、76.75(MDA)、18.76(SOD)及28.30(CAT)。 2.淋巴细胞与内皮共培养后,IH6+IHE组、H6+NE组与NC+NE组,IH6+IHE组分别与IH6+NE组、NC+IHE相比,NC+IHE组与NC+NE组相比,内皮细胞表达 NF-κB P65、Caspase-3、Bax蛋白增加,BCL-2蛋白表达减少;IH6T+NE组与IH6+NE组,IH6T+IHE组与IH6+IHE比较,内皮细胞表达NF-κB P65、Caspase-3、Bax蛋白减少,BCL-2蛋白表达增加;但IH6T+NE组与NC+NE组,IH6T+IHE组与NC+IHE比较,内皮细胞表达NF-κB P65、Caspase-3、Bax仍蛋白增加,BCL-2蛋白表达减少;F值分别为82.65(NF-κB P65)、37.68(Caspase-3)、41.009(Bax)、51.72(BCL-2)、60.681(BCL-2/Bax)。 3.淋巴细胞与内皮细胞共培养后,IH6+IHE组、H6+NE组与NC+NE组,IH6+IHE组分别与IH6+NE组、NC+IHE组相比,NC+IHE组与NC+NE组相比较,内皮细胞表达NADP P22 mRNA、C-FOS mRNA、HIF-1α、MAPK P38 mRNA增多;IH6T+NE组与IH6+NE组,IH6T+IEH组与IH6+IHE组比较,内皮细胞表达NADPH P22、C-FOS、HIF-1α和MAPK P38 mRNA减少;但IH6T+NE组与NC+NE组,IH6T+IHE组与NC+IHE组比较,内皮细胞表达 NADP P22 mRNA、C-FOS mRNA、HIF-1α、MAPK P38 mRNA仍增多;F值分别为27.64(NADPH P22)、72.772(C-FOS)、30.04(HIF-1α)、43.84(MAPK P38)。 结论: 1. IH暴露大鼠体内的淋巴细胞凋亡状态被改变,并可导致免疫失衡,抗氧化剂干预能够改善IH的损伤作用。 2. IH暴露大鼠淋巴细胞与血管内皮细胞相互作用,导致氧化/抗氧化失衡,血管内皮细胞释放炎症因子及细胞损伤与凋亡增加。IH暴露淋巴细胞诱导血管内皮细胞凋亡,进而导致内皮功能障碍,在IH导致心血管合并症的发病机制中发挥重要作用。 3.多种凋亡相关信号蛋白参与相关血管内皮细胞凋亡过程,促进相关血管内皮细胞凋亡。 4.抗氧化干预能够改善IH损伤性炎性反应和氧化/抗氧化失衡,且早期干预效果明显。为抗氧化干预预防和治疗间歇低氧引发的心脑血管合并症提供研究理论依据。