胰岛素、血管紧张素II对人血管内皮细胞NF-κB的激活和血脂康干预的影响

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  [摘 要] 目的 观察胰岛素、血管紧张素II(Ang II)对体外培养的 人脐静脉内皮细胞(Human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)NF_κ B的激活及 血脂康干预后的影响。方法 体外培养人脐静脉内皮细胞株(ECV-304),2 ~ 3代用于实验。细胞用0.5%胎牛血清培养液培养24小时后分成七组;正常对照组、胰岛素组 (100uI /ml)、Ang II组(5×10-8mol/ml)、胰岛素+Ang II组、胰岛素+血脂康组(150ug/ml) 、Ang II+血脂康组、胰岛素+Ang II+血脂康组。加血脂康的各组,血脂康预先孵育2h,再 加胰岛素或/和Ang II共同孵育。在4h时间点上,分别用免疫细胞化学方法测各组内皮细胞N F_κ Bp65的核易位阳性率,用免疫荧光和流式细胞仪检测其活性。结果 ①胰岛素、Ang II、胰岛素+Ang II刺激4h后,内皮细胞NF_κ Bp65的核易位阳性率(%)分别 为95.5±3、96.6±3、96.4±4,显著高于对照组(4.5±2)(P<0.05),血脂康几 乎完全抑制胰岛素、Ang II、胰岛素+Ang II所致的NF_κ Bp65核易位阳性率的增加(7.3 ±3、6.9±4、6.3±2)(P<0.05)。②胰岛素、Ang II、胰岛素+Ang II刺激4h后, 内皮细胞NF_κ B活性分别为6.55±0.53、7.23±0.36、10.29±0.69,显著高于对照 组(3.26±0.37)(P<0.05);与单用胰岛素或Ang II比,胰岛素+Ang II使NF_κ B活 性增加更明显(P<0.05);血脂康能明显抑制NF_κ B的活性(4.44±0.49、3.98±0 .24、5.02±0.39)(P<0.05)。结论 胰岛素、Ang II均能激活内 皮细胞NF_κ B,促进NF_κ Bp65的核易位,有致动脉粥样硬化(AS)作用。血脂康能抑制内 皮细胞NF_κ B的激活,具有调脂外的抗AS作用。
  [关键词] 胰岛素;血管紧张素II;内皮细胞;核因子-κ B;血脂 康
  中图分类号:R458+.5 文献标识码:A 文章编号:1009_816X(2007)03_0 161_03
  The Effect of Insulin and Angiotensin II on Nuclear Factor-kB Activat ion in human Endothelial cells and the Influence of Xuezhikang Intervention. NIE Zhi-hua, HUANG Shao-lie, HUANG Xiu-zhen, et al. The Second Hospital of Xiamen, Fujian 361026, China
  [Abstract] Objective To observe the effect of insulin and angi otensin II (Ang II) on nuclear factor_kB (NF_κ B) activation and the influence of Xuezhikang intervention. Methods Cultured ECV-304 cells (huma n umbilical vein endothelial cell strain) were incubated with 0.5% FBS for 24 h r, then divided randomly into seven groups. Except the control group, the other six groups were treated by insulin (100ul/ml), Ang II (5×10-8mol/ml), ins ulin+Ang II, insulin+Xuezhikang (150ug/ml), Ang II+Xuezhikang, insulin+A ng II+Xuezhikang. Cells were incubated with Xuezhikang for 2 hr before co_incu bated with insulin or /and Ang II in the groups containing Xuezhikang. After co_ incubation for 4 hr, immunocytochemical method was employed to evaluate nuclear translocation of NF_κ B subumit p65; NF_κ B activity was measured by fluoresce nt labeling and flow cytometry. Results 1.After treatment for 4h, insulin or Ang II or insulin+Ang II stimulated nuclear translocation of NF_κ B , Xuezhikang could almost completely inhibit this change. 2. NF_κ B activity of control group (3.26±0.37) was lower than that of groups stimulated by insuli n(6.55±0.53)or Ang II (7.23±0.36) or insulin+Ang II (10.29±0.69)(P< 0.05); insulin+Ang II elevated NF_κ B activities more effectually than insulin or Ang II alone (P<0.05). However, pro_incubated with Xuezhikang for 2hr NF_κ B activity was obviously decreased (4.44±0.49, 3.98±0.24 and 5.02 ±0.39, respectively. P<0.05). Conclusions Both insulin an d Ang II activate NF_κ B, so was pro_atherosclerosis, Xuezhikang exihibited the ability to inhibit activation of NF_κ B induced by insulin or Ang II, which de monstrated that Xuezhikang has protective effect on anti_atherosclerosis indepen dent of cholesterol_lowering effect.
   [Key words] Insulin; Angiotensin II; Endothelial cell; NF_κ B; Xuezhikang
  
   动脉粥样硬化(AS)是一种炎症性疾病[1],NF_κ B在其发病机 制中起重要作用[2],本实验采用胰岛素、Ang II刺激培养的血管内皮细胞,观察 在4h时间点血管内皮细胞NF_κ B的活性及血脂康干预的影响,探讨胰岛素、Ang II致AS的 机制和血脂康抗AS的作用机理[3~5]。
  
  1 材料与方法
  
  1.1 主要材料与试剂:人脐静脉内皮细胞株(ECV-304)冻存管购自中国科学院上海细胞生 物研究所;胎牛血清购自杭州四季青公司;RPMI-1640培养基及胰蛋白酶购自美国Gibco公司 ;血管紧张素II粉剂购自美国Sigma公司;血脂康原粉由北大维信生物科技有限公司惠赠; 短效人胰岛素购自诺和诺德中国制药有限公司;鼠抗人NF_κ Bp65单克隆抗体购自美国Sant a Cruz Biotechnology公司;免疫组化染色ABC试剂盒、DAB显色试剂盒及羊抗鼠FITC二抗均 购自北京中杉金桥生物技术有限公司。
  1.2 细胞复苏、培养及分组:细胞按常规方法复苏、传代、培养,复苏后2~3代用于实验 。试验分对照组、胰岛素组(100uI/ml)、Ang II组(5×10-8mol/ml)、胰岛素+Ang II 组、胰岛素+血脂康组(150ug/ml)、Ang II+血脂康组、胰岛素+Ang II+血脂康组。血脂康组 中血脂康预先孵育2h。
  1.3 血管内皮细胞NF_κ B核易位阳性率[5]:在24孔培养板放入消毒好的盖玻片 ,加入1ml培养的内皮细胞悬液,细胞爬片后,换用含0.5%胎牛血清的培养液培养24小时, 使细胞同步后进行实验。试验试剂和药物按前述分组加入培养孔中与内皮细胞共同孵育4h后 ,行免疫细胞化学染色,方法严格按试剂盒操作说明进行,制片,封片,在显微镜下观察, 于 200倍镜下随机取5个视野,分别计算NF_κ Bp65核易位阳性率(核易位阳性率=核易位阳性 细胞/视野下细胞总数(核易位阳性细胞的判定:胞核以及靠近核膜的部分胞浆染色呈棕黄色 ,可见棕黄色颗粒沉积)。
  1.4 流式细胞仪检测血管内皮细胞NF_κ B活性[6]:培养板里的细胞用冷PBS洗 涤两次,用细胞刮子刮落细胞,用PBS洗涤吹散混匀,移入离心管以1000rpm/min离心5分钟 ,细胞沉淀用1.0mlPBS洗涤吹散,移至Enppendorf管,1000rpm/min离心5分钟,弃上清, 收集细胞沉淀,加1.0mlPipes_Triton buffer吹打混匀细胞,在4℃孵育30分钟,4℃以120 00rpm/min离心5分钟,弃上清,用含10%FBS的PBS洗两次,4℃12000rpm/min离心5分钟,弃 上清,向试管加入97.5μl PBS,再加入2.5μl NF_κ Bp65一抗(终浓度5ug/ml),对照管 加等量PBS,吹打混匀,4℃孵育45分钟,4℃12000rpm离心5min,弃上清,用PBS-FBS洗涤2 次,离心,弃上清,用PBS吹打均匀,加入FITC标记的兔抗小鼠IgG二抗,4℃孵育45分钟,P BS-FBS洗涤两次,移入12×75的专用管中,上机检测。
  1.5 统计分析:数据采用SPSS11.5统计软件处理。实验数据以均值±标准差(x-±s)表示,P<0.05统计学上有显著性差异 。
  
  2 结果
  
  2.1 胰岛素、Ang II、血脂康对血管内皮细胞NF_κ B核易位阳性率的影响:见表1。对照 组血管内皮细胞核内基本无黄染,即无NF_κ Bp65核易位。胰岛素、Ang II刺激4小时后, 血管内皮细胞NF_κ Bp64核易位阳性率明显增加,分别达(95.5±3)%和(96.6±3)%;胰岛 素和Ang II共同刺激4小时后,血管内皮细胞NF_κ Bp65核易位阳性率达(95.4±4)%;与未 加血脂康各组比,加血脂康各组血管内皮细胞NF_κ Bp65核易位阳性率明显降低。
  
  
  2.2 胰岛素、Ang II、血脂康对血管内皮细胞NF_κ B活性的影响:见表2。对照组内皮细 胞NF_κ B的活性是3.26±0.37,胰岛素、Ang II刺激后内皮细胞NF_κ B的活性明显增强 ,胰岛素+Ang组NF_κ B的活性更强,与胰岛素或Ang II单独刺激组有明显差别,提示胰岛 素和Ang II对内皮细胞NF_κ B的活性有协同作用。胰岛素+血脂康组、Ang II+血脂康组及 胰岛素+Ang II+血脂康组NF_κ B的活性,与对应的未加血脂康各组相比,NF_κ B的活性均 明显降低(P<0.01)。但仍未下降到对照组水平。
  
  
  
  3 讨论
  
  胰岛素致AS作用已被许多临床研究证实。Ang II是RAS的主要成员之一,可通过多种机制 致AS作用,抑制Ang II的作用能有效降低心脑血管疾病的发病率和死亡率。NF_κ B是1986 年Sen和Baltimore首次从B淋巴细胞核抽提物中,检测到的一种能与免疫球蛋白κ轻链基因 增 强子κ B序列特异结合的转录因子,诱导多种炎症因子的表达。在AS的病变部位,可见血管 平滑肌细胞、血管内皮细胞、巨噬细胞内均有NF_κ B的激活现象,其中内皮细胞NF_κ B的 激活被认为是AS的起始事件。
  本实验显示,病理浓度的胰岛素(100uI/ml)刺激4h,能明显激活内皮细胞NF_κ B,表现为 核易位阳性率升高,核内荧光强度增强。Ang II也能明显激活NF_κ B,此与王海蓉的报告 相 一致[5]。本实验显示,胰岛素和Ang II对NF_κ B激活有协同作用,胰岛素+Ang I I组与单用胰岛素或Ang II相比,尽管核易位率无显著差别,但流式细胞仪结果显示NF_κ B 的活性有显著性增高差异。
  在信号转导中NF_κ B活化的经典途径是:刺激物-受体-受体连接蛋白-NIK-IKK-I κ B的磷 酸化降解-p65_p50的释放-p65_p50与DNA上κ B位点结合-增强转录。其中I κ B磷酸化并与 p65_p50解聚是NF_κ B活化的必经之路。胰岛素具有多种生物学效应,研究表明,胰岛素可 通过下述转导途径激活NF_κ B:胰岛素-胰岛素受体-胰岛素受体底物_1-SHC-GRB2-SOS_1- Ras-PI3K-Akt/Cot-IKK-I κ B[7]。有研究发现胰岛素使AT2受体mRNA含量增加 ,使AT1mRNA半衰期延长[8],使Gab_1表达降低从而使Ang II激活NF_κ B作用增 强[9],由于参与信号转导的分子种类繁多,之间相互激活形成复杂的网络,所以 其确切机制尚不清楚。
  本实验显示,许多粘附分子的表达是由NF_κ B介导血脂康(150ug/ml)能显著拮抗胰岛素及A ng II对NF_κ B的激活作用。NF_κ B的激活参与了AS发生、发展的整个病理过程,包括内皮细胞活化、 白细胞粘附、血小板的活化、平滑肌细胞表型转化和迁移、泡沫细胞的开成、胞外基质合成 与降解等。血脂康能抑制NF_κ B的激活,表明它能在整个AS过程中发挥综合的心脑血管保 护作用。
  
   参考文献
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