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目的探讨sortilin在RAGE/galectin-3调控斑块内钙化转归中的作用机制。方法(1)临床研究选取2016年3月至2017年12月因“糖尿病足”在江苏大学附属医院骨科接受截肢手术的患者共30名,根据胫前动脉钙含量分为少钙化组(﹤5μmol/mg)和多钙化组。分析两组患者的临床资料,包括年龄,性别,BMI,糖尿病病程,既往疾病史、空腹血糖,胆固醇、甘油三酯和血清CML水平。Von Kossa钙盐染色显示各组患者胫前动脉钙结节形态并分析钙结节长径,免疫组织化学染色显示各组胫前动脉RAGE及galectin-3表达水平。(2)体外实验培养原代小鼠主动脉平滑肌细胞,利用成骨培养基、CML及oxLDL构建糖尿病血管钙化体外模型。在病毒沉默表达RAGE及galectin-3后,利用钙盐染色显示钙化形态,统计分析钙结节长径并判定钙化类型。利用Western blot明确RAGE、galectin-3沉默对于sortilin表达的影响。接着,在沉默RAGE/galectin-3的基础上,利用siRNA或重组蛋白分别阻断或增加sortiln的表达,行钙盐染色及钙定量分析,进一步探究sortilin干预下RAGE/galectin-3对于小鼠主动脉平滑肌细胞钙结节大小、钙含量的影响。(3)体内实验以C57BL/6J背景的4周龄apoE-/-小鼠来构建糖尿病动脉粥样硬化模型。给小鼠腹腔内连续5天注射链脲佐菌素(STZ;40mg/kg/day),2周后血糖>300 mg/dL的小鼠纳入此次实验。首先观察RAGE/galectin-3对斑块内钙化转归及sortilin表达的影响,分组如下:普食组(普食)、高脂饮食组(高脂饮食)、CML组(高脂肪饮食+CML尾静脉注射)、AAV-shscramble组(高脂饮食+CML及AAV-shscramble尾静脉注射)、AAV-shRAGE组(高脂饮食+CML及AAV-shRAGE尾静脉注射)、AAV-shgalectin-3组(高脂饮食+CML及AAV-shgalectin-3尾静脉注射)和双重干预组(高脂饮食+CML、AAV-shRAGE及AAV-shgalectin-3尾静脉注射)。通过钙盐染色观测钙化形态,并判定钙化类型,通过免疫荧光显示sortilin的定位及表达情况。进而利用sortilin重组蛋白或sortlin中和性抗体干预RAGE/galectin-3阻断的小鼠,借助钙盐染色及钙结节长径分析,明确sortilin对糖尿病小鼠血管斑块内钙化转归的作用。结果(1)多钙化组及少钙化组在患者年龄、BMI、空腹血糖、总胆固醇和甘油三酯等方面没有明显差异,在糖尿病病程及血清CML水平上差异显著。(2)多钙化组及少钙化组患者的胫前动脉均出现大钙化与微钙化,且各组内大钙化与微钙化患者的血清CML水平没有明显差异。(3)呈现为大钙化的胫前动脉中galectin-3表达显著高于RAGE,而呈现微钙化的胫前动脉中RAGE表达显著高于galectin-3。(4)原代小鼠主动脉平滑肌细胞在成骨培养基、oxLDL与10μmol/L CML条件下培养7天钙化程度最高,且细胞表达RUNX2最多,选用该条件来构建糖尿病血管钙化体外模型。(5)沉默RAGE后,原代小鼠主动脉平滑肌细胞的galectin-3表达增多,sortilin水平随之升高,钙化灶明显增大,呈现大钙化;沉默galectin-3后,细胞中RAGE表达上调,sortilin随之减少,钙化灶明显变小,呈现微钙化。(6)Sortilin重组蛋白处理后,细胞钙含量及钙结节长径均明显增多,而siRNA干预后,细胞钙含量及钙结节长径均明显减少。(7)经高脂饲喂与CML尾静脉注射联合处理的小鼠于第9周左右体重达到最大,而后逐渐下降。高脂饲喂与CML尾静脉注射联合处理的小鼠血糖水平逐步上升。(8)沉默RAGE后,小鼠血管中galectin-3含量升高,sortilin表达也随之升高,斑块内钙结节增大,为大钙化;沉默galectin-3后,小鼠血管中RAGE表达增多,sortilin随之减少,斑块内钙结节数目增多,长径减小,为微钙化。(9)CML可与RAGE或galectin-3互作,而RAGE与galectin-3之间没有相互作用。(10)Sortilin重组蛋白干预后,小鼠血管斑块内钙结节长径和钙含量均显著增加;sortilin中和性抗体干预后,钙结节长径显著变小,钙含量虽然减少但没有统计学意义。结论Sortilin作为钙化转归的分子开关,在RAGE/galectin-3的下游介导微钙化/大钙化形成。RAGE抑制sortilin表达促使微钙化的形成,galectin-3促进sortilin表达调控大钙化的形成。