达格列净通过miR-22-3p/NLRP3轴改善ox-LDL介导的内皮细胞焦亡的机制研究

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背景动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)在全球范围内具有较高发病率,其导致的急慢性心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)如冠心病,急性心肌梗死,脑卒中等已成为主要的致残及致死性疾病。因此,AS的早期预防和治疗显得尤为重要。血管内皮细胞受损或功能障碍在AS早期形成及发展阶段起着至关重要的作用,且慢性炎症反应存在于AS发生发展的各个阶段。因此,减轻血管内皮细胞炎性死亡(细胞焦亡)成为防治AS、降低CVD发生率及死亡率的关键环节。钠-葡萄糖协同转运蛋白2(sodium glucose cotransporters 2,SGLT2)抑制剂达格列净(dapagliflozin,DAPA)能有效增加尿糖排泄,改善血糖控制,且能对心血管系统发挥一定的保护作用。DAPA具有抗氧化、抗凋亡、抗炎等多种生物学活性,可延缓AS进展,但其作用机制与靶点尚未明确。研究表明,核苷酸结合和寡聚结构域样受体蛋白 3(nucleotide-binding and oligomerization domain-like receptors protein3,NLRP3)炎症小体的激活及其下游促炎细胞因子的释放在AS发病过程中起重要作用。有报道显示DAPA抑制巨噬细胞中NLRP3炎症小体的激活。DAPA是是否影响内皮细胞中NLRP3炎症小体而发挥改善AS的作用呢?尚未见报道。microRNAs(miRNAs)是一种进化保守的、非编码小RNA,在涉及动脉粥样硬化的一系列病理生理过程、细胞效应和分子信号通路中发挥重要的调节作用。越来越多的研究揭示了miRNAs在调控脂质稳态和炎症反应中的重要性,改变了AS斑块进展和消退的平衡。有研究表明,miR-22-3p通过抑制NLRP3/caspase-1/IL-1 β轴在小鼠哮喘模型中发挥保护作用。但是在AS的形成和发展过程中miR-22-3p对NLRP3是否发挥作用?还并不清楚。本研究着重探讨DAPA对氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,ox-LDL)诱导的血管内皮细胞焦亡的改善作用及其分子机制,为AS的防治提供新的策略,同时也将为AS的药物研发提供新的理论依据。目的明确DAPA对ox-LDL诱导的血管内皮细胞焦亡的保护作用,并深入探讨miR-22-3p在DAPA调节NLRP3炎症小体活化及细胞焦亡中的作用及分子机制。方法以ox-LDL诱导的人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cell,HUVEC)为研究对象,模拟动脉粥样硬化内皮细胞焦亡模型,并用DAPA进行干预。将HUVECs分为control组、ox-LDL组、不同浓度的DAPA组(1μM、5μM、10μM),Annexin V/PI荧光双染后用流式细胞仪检测不同处理条件下HUVECs凋亡率;CCK-8检测细胞活力;Western Blot从蛋白水平检测NLRP3、凋亡相关点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein,ASC)、Gasdermin-N(GSDMD-N)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶1(Caspase-1)的表达量在不同处理条件下的差异;酶联免疫吸附实验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测焦亡相关炎性细胞因子白细胞介素1β(IL-1β)、IL-18的表达水平;qRT-PCR检测DAPA对ox-LDL介导的HUVECs中miR-22-3p的表达水平,双荧光素酶报告实验验证miR-22-3p与NLRP3的靶向调控关系。采用脂质体法转染miR-22-3p inhibitor、miR-22-3p mimics,再次用上述方法验证miR-22-3p在DAPA调节ox-LDL诱导的内皮细胞焦亡中的作用。结果1 DAPA可缓解ox-LDL诱导的HUVECs中NLRP3炎症小体的激活,减少炎性细胞因子IL-1β、IL-18的水平,改善细胞焦亡。2 miR-22-3p可以显著降低GP-mirGLO-NLRP3 WT转染细胞的Firefly luciferase与Renilla luciferase之比,但对GP-mirGLO-NLRP3 MUT的荧光活性没有影响,提示miR-22-3p可以特异性与NLRP3的3’UTR序列靶向结合。3下调miR-22-3p减弱达格列净对ox-LDL诱导的内皮细胞焦亡的抑制作用,而过表达miR-22-3p可增强达格列净的抗焦亡作用。结论DAPA可能通过miR-22-3p/NLRP3轴改善ox-LDL介导的内皮细胞焦亡
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