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【研究背景】高Lp(a)被认为是As的独立危险因子,Lp(a)被证实比LDL更易被氧化,形成为其氧化产物oxLp(a),与天然的Lp(a)相比,oxLp(a)被认为更具致动脉粥样硬化(As)作用潜质。临床研究表明, oxLp(a)更易在动脉内膜处积累,并与动脉内膜增厚病症成显著相关性。自噬被认为是As病理过程中发挥重要作用的细胞应激反应。有研究显示oxLDL可以引起HUVECs的自噬发生,从而降解细胞摄取的氧化脂质,但具体机制尚不清楚。本课题组前期工作证实oxLp(a)可引起HUVECs内的活性氧的生成量的增加,而活性氧可以引起细胞发生氧化应激进而激活自噬通路LKB1-AMPK-mTOR诱导细胞发生自噬已是公认的事实。因此,本研究推测oxLp(a)可以通过被细胞摄取到细胞内,使细胞内活性氧的生成量增加,通过活性氧激活AMPK-mTOR信号通路诱导细胞发生自噬,以降解被摄取的oxLp(a)以及分解在oxLp(a)所产生的氧化环境下细胞内被氧化的蛋白,进而发挥自噬对HUVECs产生保护作用。【方法】首先分析oxLp(a)诱发HUVECs自噬的发生。用不同的浓度梯度氧化Lp(a)作用HUVECs不同时间,蛋白印迹法检测自噬标志蛋白LC3和beclin1的表达情况,RT-PCR检测自噬基因beclin1的mRNA的表达水平。自噬抑制剂3MA和CQ与oxLp(a)共孵育下,以及细胞形态学LC3细胞免疫荧光和MDC自噬泡染色方法检测自噬标志物的表达情况,系统分析oxLp(a诱导HUVECs自噬的发生。其次,DCFH-DA法检测oxLp(a)诱导的细胞活性氧的产生。Western blot法检测NAC对oxLp(a)诱导的自噬蛋白LC3和beclin1的含量。第三,在细胞用不同时间的相同浓度的oxLp(a)处理下,加入PARP-1特意抑制剂3AB,AMPK抑制剂Comp C与oxLp(a)共孵育HUVECs,Western blot检测信号通路关键蛋白PAR,LC3表达、AMPK、p70S6K和4EBP1的磷酸化水平。细胞免疫荧光检测自噬蛋白MAP1-LC3表达量,MDC染色法检测自噬泡的数量。【结果】1、oxLp(a)浓度和时间依赖性上调自噬标志蛋白LC3和beclin1的表达,oxLp(a)浓度依次从低至高为0,25,50,100,200μg/ml,处理HUVECs6h,提取细胞总蛋白,自噬蛋白LC3和beclin1表达均随oxLp(a)浓度的升高而增加,并在100μg/ml处达到峰值;而在100μg/ml的oxLp(a)分别处理HUVECs不同时间时,分别在0h,1.5h,3h,6h和12h时提取细胞蛋白,Western blot检测到自噬蛋白LC3和beclin1均随时间增加而上调并且在6h时呈现一个峰值;而自噬抑制剂3MA和CQ与100μg/ml的oxLp(a)共孵育6h下,LC3细胞免疫荧光和MDC染色法可以检测出自噬水平的显著下调,提示oxLp(a)可以诱导HUVECs发生自噬。2、oxLp(a)可以增加HUVECs内活性氧的生成量,并以浓度和时间依赖式上调胞内活性氧的水平,以H2O2作为胞内ROS的的阳性对照,并且活性氧清除剂NAC与oxLp(a)共孵育细胞6h下,细胞ROS生成量明显下降。与并且NAC可以有效缓解oxLp(a)诱导的HUVECs的自噬,与oxLp(a)共处理HUVECs,自噬蛋白LC3表达量与oxLp(a)组相比明显下降,提示oxLp(a)可以增加HUVECs ROS的水平,并且ROS参与了oxLp(a)诱导的细胞自噬。3、oxLp(a)处理HUVECs,与空白组比较,Western blot检测结果显示自噬信号相关通路蛋白PARP-1、自噬蛋白LC3表达显著上调,而PARP-1的特异性抑制剂3AB的加入与oxLp(a)共同处理HUVECs,PAR和LC3的蛋白水平含量明显下降,同时,MAP1-LC3细胞免疫荧光检测LC3含量降低,而MDC染色法检测自噬泡的数量显著减少。另外,oxLp(a)处理HUVECs可明显增加AMPK的磷酸化作用,同时mTOR下游两个蛋白p70S6K和4EBP1的磷酸化水平明显下降。AMPK的特意抑制剂Comp C与oxLp(a)共同处理HUVECs,AMPK的磷酸化水平以及LC的蛋白表达明显下调,而mTOR下游的两个蛋白p70S6K和4EBP1的磷酸化水平与对照组相比显著上调。证明oxLp(a)通过激活LKB1-AMPK-mTOR信号通路,诱导HUVECs自噬的发生。【结论】1、oxLp(a)可诱导HUVECs自噬,并浓度和时间依赖性上调LC3和beclin1表达;2、oxLp(a)促进HUVECs ROS生成,ROS参与了oxLp(a)诱导HUVECs自噬;3、oxLp(a)通过ROS介导LKB1-AMPK-mTOR通路诱导HUVECs自噬。