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【目的】
1.明确分泌载体膜蛋白2(secretorycarriermembraneprotein2,SCAMP2)参与载脂蛋白A-1(apolipoproteinA-1,apoA-1)介导的胆固醇流出过程,并探讨其作用的可能机制。
2.以SCAMP2基因敲除(SCAMP2-/-)小鼠为研究对象,研究SCAMP2对小鼠脂质代谢的影响。
【方法】
1.用160nmol/L佛波酯(phorbol-12-myristate-13-acetate,PMA)处理人单核THP-1细胞48h,诱导悬浮细胞分化为贴壁巨噬细胞,用50μg/ml乙酰化的LDL(acetylatedLDL,Ac-LDL)作用48h,建立巨噬细胞源性泡沫细胞模型。加入10μg/mlapoA-1作用12h后,收集细胞,提取RNA,qRT-PCR分析SCAMP1~SCAMP5亚型mRNA的表达变化。液体闪烁计数法检测胆固醇流出的改变;Westernblot分析脂肪分化相关蛋白(adiposedifferentiation-relatedprotein,ADFP)、腺苷三磷酸结合盒转运子A1(ATPbindingcassettetransporterA1,ABCA1)和SCAMP2蛋白的表达变化。
2.SCAMP2shRNA干扰慢病毒作用泡沫细胞,qRT-PCR和Westernblot分析SCAMP2基因干扰效率;液体闪烁计数法检测泡沫细胞、apoA-1处理泡沫细胞、SCAMP2干扰泡沫细胞的胆固醇流出率;qRT-PCR分析不同处理组细胞ABCA1mRNA的表达;Westernblot分析ADFP和ABCA1蛋白的表达;激光共聚焦显微镜观察不同组细胞内ADFP及ABCA1的表达。
3.Jackson实验室所引进C57BL/6NJ-Scamp2em1(IMPC)J/J小鼠繁殖成功后,提取鼠耳组织DNA,PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳鉴定小鼠基因型,并通过Westernblot鉴定SCAMP2蛋白的表达。
4.8周龄雄性SCAMP2-/-小鼠处死后,取腹腔巨噬细胞,用50μg/mlAc-LDL处理建立泡沫细胞模型,液体闪烁计数法检测泡沫细胞及10μg/mlapoA-1处理组泡沫细胞的胆固醇流出率,并计算净胆固醇流出率;Westernblot检测不同组泡沫细胞ADFP及ABCA1的表达。
5.SCAMP2-/-小鼠腹腔巨噬细胞分别用50μg/mlAc-LDL和0.1mg/ml油酸作用后,油红O染色及BODIPY493/503染色,观察小鼠泡沫细胞脂质蓄积情况。
6.繁殖获得足够数量6~8周龄雄性小鼠,基因鉴定后分为四组:SCAMP2+/+普通饲料组、SCAMP2+/+高脂饲料组、SCAMP2-/-普通饲料组、SCAMP2-/-高脂组,每组12只,9周后颈椎脱臼法处死动物,取肝脏称重拍照。取部分肝脏利用商品化试剂盒对组织甘油三酯(Triglyceride,TG)和总胆固醇(Totalcholesterol,TC)进行测定;液氮研磨获肝脏蛋白,Westernblot分析ADFP、羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-coenzymeAreductase,HMGCR)和乙酰辅酶A羧化酶(AcetylCoAcarboxylase,ACC)的表达。
7.经9周饲料喂养后处死小鼠,放置在解剖手术台,心脏分别灌注预冷PBS和4%多聚甲醛,轻轻剥离掉动脉周围附着的筋膜组织,取小鼠全长动脉后,用多聚甲醛固定24h,5%油红O染料进行全长动脉染色。
【结果】
1.qRT-PCR分析显示,apoA-1处理组SCAMP2mRNA表达量比对照组Ac-LDL组升高了75%(P<0.01),apoA-1处理组其它SCAMP亚型mRNA相对表达量与Ac-LDL相比,没有统计学差异(P>0.05)。液体闪烁计数法测胆固醇流出率结果显示,apoA-1组的胆固醇流出率是Ac-LDL组的2.1倍(P<0.01);Westernblot分析显示,apoA-1处理的泡沫细胞组与对照Ac-LDL组相比,ADFP表达下调50%,ABCA1蛋白表达量上调50%,SCAMP2表达上调39%,结果均具有统计学意义(P<0.05)。
2.通过慢病毒干扰,与对照组相比,SCAMP2干扰组SCAMP2mRNA表达量下降82%(P<0.01),SCAMP2蛋白表达下降69%(P<0.01)。SCAMP2干扰组的泡沫细胞胆固醇流出率与对照组相比降低了24%(P<0.05),SCAMP2干扰组ADFP蛋白是对照组的1.3倍(P<0.05);激光共聚焦显微镜结果显示,Ac-LDL组泡沫细胞内有大量ADFP红色荧光表达,apoA-1处理的泡沫细胞和NC组泡沫细胞内ADFP荧光明显减弱,而SCAMP2干扰的泡沫细胞内ADFP荧光明显增强。
3.与对照组相比,SCAMP2干扰组ABCA1mRNA水平下降46%(P<0.05),ABCA1蛋白表达下降35%(P<0.05);ABCA1的红色荧光在THP-1巨噬细胞内表达较弱,Ac-LDL作用的泡沫细胞内ABCA1表达增强,apoA-1处理的泡沫细胞和NC泡沫细胞内红色荧光更强,而SCAMP2干扰的泡沫细胞内ABCA1表达下降。
4.实验结果表明,SCAMP2-/-小鼠腹腔巨噬泡沫细胞的胆固醇流出率与对照SCAMP2+/+小鼠相比降低20%(P<0.05),提示SCAMP2基因敲除小鼠泡沫细胞内脂质蓄积。加入apoA-1处理后,SCAMP2-/-小鼠泡沫细胞的净胆固醇流出率比对照SCAMP2+/+小鼠低48%(P<0.05),说明SCAMP2参与了apoA-1介导的胆固醇流出过程。与SCAMP2+/+小鼠相比,SCAMP2-/-小鼠泡沫细胞内ADFP表达高48%(P<0.05),经apoA-1作用后,SCAMP2-/-小鼠泡沫细胞内ADFP比对照组高55%(P<0.05)。
5.油红O染色及BODIPY493/503染色显示,与SCAMP2+/+小鼠腹腔泡沫细胞相比,SCAMP2-/-小鼠腹腔泡沫细胞内的脂滴增多且变大,经apoA-1处理后,两组泡沫细胞富脂均减少,但SCAMP2-/-小鼠腹腔泡沫细胞内脂质下降程度较弱。
6.SCAMP2-/-高脂小鼠与SCAMP2+/+高脂小鼠相比,肝脏重量明显增加,肝脏TG水平上调了27%(P<0.05),TC水平升高了62%(P<0.01);肝脏蛋白ADFP、HMGCR、ACC在SCAMP2基因敲除高脂小鼠组表达量最高(P<0.05)。
7.经9周饲料喂养,处死不同组小鼠,剥离全长动脉,油红O染色观察,SCAMP2-/-高脂小鼠与SCAMP2+/+高脂小鼠未发现动脉斑块形成。
【结论】
SCAMP2参与apoA-1介导的胆固醇流出过程,干扰SCAMP2基因,泡沫细胞内胆固醇流出降低,胞内脂质蓄积。SCAMP2-/-高脂小鼠肝脏代谢异常,脂质代谢相关基因表达发生改变。
1.明确分泌载体膜蛋白2(secretorycarriermembraneprotein2,SCAMP2)参与载脂蛋白A-1(apolipoproteinA-1,apoA-1)介导的胆固醇流出过程,并探讨其作用的可能机制。
2.以SCAMP2基因敲除(SCAMP2-/-)小鼠为研究对象,研究SCAMP2对小鼠脂质代谢的影响。
【方法】
1.用160nmol/L佛波酯(phorbol-12-myristate-13-acetate,PMA)处理人单核THP-1细胞48h,诱导悬浮细胞分化为贴壁巨噬细胞,用50μg/ml乙酰化的LDL(acetylatedLDL,Ac-LDL)作用48h,建立巨噬细胞源性泡沫细胞模型。加入10μg/mlapoA-1作用12h后,收集细胞,提取RNA,qRT-PCR分析SCAMP1~SCAMP5亚型mRNA的表达变化。液体闪烁计数法检测胆固醇流出的改变;Westernblot分析脂肪分化相关蛋白(adiposedifferentiation-relatedprotein,ADFP)、腺苷三磷酸结合盒转运子A1(ATPbindingcassettetransporterA1,ABCA1)和SCAMP2蛋白的表达变化。
2.SCAMP2shRNA干扰慢病毒作用泡沫细胞,qRT-PCR和Westernblot分析SCAMP2基因干扰效率;液体闪烁计数法检测泡沫细胞、apoA-1处理泡沫细胞、SCAMP2干扰泡沫细胞的胆固醇流出率;qRT-PCR分析不同处理组细胞ABCA1mRNA的表达;Westernblot分析ADFP和ABCA1蛋白的表达;激光共聚焦显微镜观察不同组细胞内ADFP及ABCA1的表达。
3.Jackson实验室所引进C57BL/6NJ-Scamp2em1(IMPC)J/J小鼠繁殖成功后,提取鼠耳组织DNA,PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳鉴定小鼠基因型,并通过Westernblot鉴定SCAMP2蛋白的表达。
4.8周龄雄性SCAMP2-/-小鼠处死后,取腹腔巨噬细胞,用50μg/mlAc-LDL处理建立泡沫细胞模型,液体闪烁计数法检测泡沫细胞及10μg/mlapoA-1处理组泡沫细胞的胆固醇流出率,并计算净胆固醇流出率;Westernblot检测不同组泡沫细胞ADFP及ABCA1的表达。
5.SCAMP2-/-小鼠腹腔巨噬细胞分别用50μg/mlAc-LDL和0.1mg/ml油酸作用后,油红O染色及BODIPY493/503染色,观察小鼠泡沫细胞脂质蓄积情况。
6.繁殖获得足够数量6~8周龄雄性小鼠,基因鉴定后分为四组:SCAMP2+/+普通饲料组、SCAMP2+/+高脂饲料组、SCAMP2-/-普通饲料组、SCAMP2-/-高脂组,每组12只,9周后颈椎脱臼法处死动物,取肝脏称重拍照。取部分肝脏利用商品化试剂盒对组织甘油三酯(Triglyceride,TG)和总胆固醇(Totalcholesterol,TC)进行测定;液氮研磨获肝脏蛋白,Westernblot分析ADFP、羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-coenzymeAreductase,HMGCR)和乙酰辅酶A羧化酶(AcetylCoAcarboxylase,ACC)的表达。
7.经9周饲料喂养后处死小鼠,放置在解剖手术台,心脏分别灌注预冷PBS和4%多聚甲醛,轻轻剥离掉动脉周围附着的筋膜组织,取小鼠全长动脉后,用多聚甲醛固定24h,5%油红O染料进行全长动脉染色。
【结果】
1.qRT-PCR分析显示,apoA-1处理组SCAMP2mRNA表达量比对照组Ac-LDL组升高了75%(P<0.01),apoA-1处理组其它SCAMP亚型mRNA相对表达量与Ac-LDL相比,没有统计学差异(P>0.05)。液体闪烁计数法测胆固醇流出率结果显示,apoA-1组的胆固醇流出率是Ac-LDL组的2.1倍(P<0.01);Westernblot分析显示,apoA-1处理的泡沫细胞组与对照Ac-LDL组相比,ADFP表达下调50%,ABCA1蛋白表达量上调50%,SCAMP2表达上调39%,结果均具有统计学意义(P<0.05)。
2.通过慢病毒干扰,与对照组相比,SCAMP2干扰组SCAMP2mRNA表达量下降82%(P<0.01),SCAMP2蛋白表达下降69%(P<0.01)。SCAMP2干扰组的泡沫细胞胆固醇流出率与对照组相比降低了24%(P<0.05),SCAMP2干扰组ADFP蛋白是对照组的1.3倍(P<0.05);激光共聚焦显微镜结果显示,Ac-LDL组泡沫细胞内有大量ADFP红色荧光表达,apoA-1处理的泡沫细胞和NC组泡沫细胞内ADFP荧光明显减弱,而SCAMP2干扰的泡沫细胞内ADFP荧光明显增强。
3.与对照组相比,SCAMP2干扰组ABCA1mRNA水平下降46%(P<0.05),ABCA1蛋白表达下降35%(P<0.05);ABCA1的红色荧光在THP-1巨噬细胞内表达较弱,Ac-LDL作用的泡沫细胞内ABCA1表达增强,apoA-1处理的泡沫细胞和NC泡沫细胞内红色荧光更强,而SCAMP2干扰的泡沫细胞内ABCA1表达下降。
4.实验结果表明,SCAMP2-/-小鼠腹腔巨噬泡沫细胞的胆固醇流出率与对照SCAMP2+/+小鼠相比降低20%(P<0.05),提示SCAMP2基因敲除小鼠泡沫细胞内脂质蓄积。加入apoA-1处理后,SCAMP2-/-小鼠泡沫细胞的净胆固醇流出率比对照SCAMP2+/+小鼠低48%(P<0.05),说明SCAMP2参与了apoA-1介导的胆固醇流出过程。与SCAMP2+/+小鼠相比,SCAMP2-/-小鼠泡沫细胞内ADFP表达高48%(P<0.05),经apoA-1作用后,SCAMP2-/-小鼠泡沫细胞内ADFP比对照组高55%(P<0.05)。
5.油红O染色及BODIPY493/503染色显示,与SCAMP2+/+小鼠腹腔泡沫细胞相比,SCAMP2-/-小鼠腹腔泡沫细胞内的脂滴增多且变大,经apoA-1处理后,两组泡沫细胞富脂均减少,但SCAMP2-/-小鼠腹腔泡沫细胞内脂质下降程度较弱。
6.SCAMP2-/-高脂小鼠与SCAMP2+/+高脂小鼠相比,肝脏重量明显增加,肝脏TG水平上调了27%(P<0.05),TC水平升高了62%(P<0.01);肝脏蛋白ADFP、HMGCR、ACC在SCAMP2基因敲除高脂小鼠组表达量最高(P<0.05)。
7.经9周饲料喂养,处死不同组小鼠,剥离全长动脉,油红O染色观察,SCAMP2-/-高脂小鼠与SCAMP2+/+高脂小鼠未发现动脉斑块形成。
【结论】
SCAMP2参与apoA-1介导的胆固醇流出过程,干扰SCAMP2基因,泡沫细胞内胆固醇流出降低,胞内脂质蓄积。SCAMP2-/-高脂小鼠肝脏代谢异常,脂质代谢相关基因表达发生改变。