基于Dll4/Notch1信号通路探讨扶肾方抑制腹膜血管新生的机制研究

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目的:1.观察扶肾方对人腹膜毛细血管内皮细胞血管新生模型的影响2.探讨扶肾方干预腹膜血管新生效果及作用机制方法:1.腹膜毛细血管内皮细胞血管新生模型构建以人腹膜毛细血管内皮细胞为研究对象,通过CCK-8筛选出合适的VEGF浓度刺激人腹膜毛细血管内皮细胞构建腹膜血管新生模型,通过细胞伤口愈合实验、管腔形成实验、观察内皮细胞迁移、管腔形成能力,WB检测血管新生相关指标VEGF、Ang2表达情况,综合评价腹膜毛细血管内皮细胞血管新生模型。2.基于转录组学探讨扶肾方在腹膜血管新生中的作用在成功构建腹膜血管新生模型的基础上,采用扶肾方含药血清干预腹膜血管生成,通过mi RNA转录组测序及生物信息学分析进一步探讨腹膜内皮细胞血管新生以及扶肾方干预腹膜血管新生的潜在机制。3.扶肾方抑制腹膜血管新生的机制研究首先通过动脉血管环等血管生成实验以及PCR、WB等检测方法评价扶肾方抑制腹膜血管新生疗效,随后通过PCR及WB技术检测GO和KEGG富集分析筛选出的Dll4/Notch1信号通路相关因子Dll4、Notch1、RBP-J、MAML1、Hes1、Hey1的m RNA及蛋白表达水平,阐明扶肾方抑制腹膜血管新生的作用机制。结果:1.腹膜毛细血管内皮细胞血管新生模型构建(1)VEGF最佳浓度筛选:80ng/ml,使用80ng/ml的VEGF干预腹膜毛细血管内皮细胞时,其细胞活力呈现最好状态,与未经VEGF刺激的空白组相比,增殖能力显著增加(P<0.001)。(2)腹膜血管新生模型评价:细胞伤口愈合实验、管腔形成实验结果显示与空白组相比,浓度为80ng/ml VEGF干预的模型组能明显刺激人腹膜毛细血管内皮细胞的迁移运动以及管腔形成,通过Image J软件量化,模型组细胞伤口愈合面积显著增加(P<0.01),模型组管腔的节点数、分支数均明显增加(P<0.01,P<0.05)。WB结果显示与空白组相比,模型组中血管新生相关的蛋白VEGF、Ang-2的蛋白表达上升(P<0.05)。2.扶肾方干预腹膜血管新生的转录组学研究(1)扶肾方含药血清最佳浓度筛选:扶肾方高浓度(3.058g/ml),与模型组相比,当扶肾方含药血清浓度为高浓度时,对腹膜血管内皮细胞血管新生模型抑制率最好(P<0.01)。(2)mi RNA转录组测序结果及靶基因预测:空白组与模型组比较共筛选出59个差异表达的mi RNA(P<0.05),其中上调mi RNA31个,下调mi RNA28个,模型组与扶肾方组比较,共筛选出83个差异表达的mi RNA(P<0.05),其中上调mi RNA 42个,下调41个,分别使用Target Scan(v5.0)、mi Randa数据库对两两分组后比对出有显著性差异的mi RNA分别进行靶基因预测,空白与模型组共预测出814个差异表达mi RNA的靶基因,模型与给药组共预测出3116个差异表达mi RNA的靶基因。(3)靶基因的GO和KEGG分析:从腹膜血管新生的机制而言,GO富集分析结果显示,差异mi RNA靶基因参与的生物过程主要涉及管上皮细胞形态等相关,细胞的组成成分主要是细胞前缘等,分子功能主要为SMAD结合;KEGG富集分析结果主要涉及FOXO信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路等。从扶肾方药效机制而言,GO富集分析结果显示,差异mi RNA靶基因参与的生物过程主要涉及细胞发育的调节及蛋白质泛素化等相关,细胞的组成成分主要为转录调节复合物,分子功能主要为SMAD结合;KEGG富集分析结果主要涉及Notch信号通路、TGF-β信号通路及细胞衰老信号通路等。3.扶肾方抑制腹膜血管新生作用机制的研究(1)扶肾方药效评价:动脉血管环实验显示,与模型组相比,扶肾方含药血清处理组中大鼠动脉环微血管的出芽不仅受到抑制,并且新生微血管出现凋落状;细胞伤口愈合实验、管腔形成实验显示,与VEGF模型组相比,经过扶肾方最佳血清干预后,腹膜毛细血管内皮细胞的迁移能力以及管腔形成能力都明显减弱(P<0.05,P<0.01);PCR结果显示,扶肾方干预后腹膜毛细血管内皮细胞血管新生相关因子VEGF、VEGFR2m RNA表达水平下降(P<0.05,P<0.01);WB结果显示,与模型组相比,扶肾方含药血清组血管新生相关因子VEGF、VEGFR2、Ang2蛋白表达水平均下降(P<0.05)。(2)扶肾方抑制腹膜血管新生机制探索:PCR结果显示,与模型组相比,扶肾方含药血清组Dll4、Notch1、RBPJ m RNA表达水平均下降(P<0.05,P<0.01,P<0.01),Hes1、MAML1、Hey1m RNA水平仅有下降趋势;WB结果显示,与模型组相比,扶肾方含药血清组Dll4、Notch1、RBP-J、Hes1蛋白表达水平均下降(P<0.05,P<0.01,P<0.01,P<0.05),MAML1蛋白水平仅有下降趋势。结论:1.80ng/ml VEGF刺激人腹膜毛细血管内皮细胞可以成功构建腹膜血管新生模型。2.扶肾方可抑制腹膜毛细血管内皮细胞增殖、迁移及管腔形成,并通过多靶点、多途径改善腹膜血管新生。3.扶肾方抑制腹膜血管新生的潜在机制可能是通过抑制Dll4/Notch1信号通路实现的。
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