吴茱萸碱对嘌呤P2X4受体介导的慢性高葡萄糖引起血管内皮细胞炎性损伤的作用及机理研究

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研究背景与目的:  血管内皮细胞(HUVECs)在维持心血管系统的功能稳态中起着重要的作用,血管内皮细胞功能异常化是导致糖尿病血管并发症的启动因素。研究表明高糖能诱导血管内皮细胞发生氧化应激反应,产生大量活性氧,导致一系列的炎症反应,进而导致血管内皮细胞凋亡并引发动脉粥样硬化。因此,保护血管内皮细胞对防止血管并发症的发生具有重要作用。吴茱萸碱是从吴茱萸成熟果实中分离出来的生物碱化合物,具有抗炎症作用,但抗炎机制尚不明确。P2 X4受体是ATP受体的一个亚型,其过表达伴随着细胞内Ca2+浓度的升高,在疼痛、炎症反应和免疫反应中具有重要作用,但对P2X4受体是否在高糖诱导的HUVECs发生炎症反应中起重要作用鲜有报道。本实验旨在研究吴茱萸碱对慢性高葡萄糖引起HUVECs产生炎症反应的保护作用及靶点,为糖尿病及其并发症的防治提供新的依据。通过高葡萄糖刺激血管内皮细胞5天后,检测P2X4受体、细胞核转录因子κB(NF-κB)、ROS、钙离子(Ca2+)及一些炎症因子的变化,探索吴茱萸碱对慢性高葡萄糖引起HUVEC s产生炎症反应的保护作用及机制。  方法:  (1)吴茱萸碱对细胞增殖的影响以浓度为0、0.1、0.25、0.5、1、4、8μM/L的吴茱萸碱分别处理血管内皮细胞24h、48h和72h,通过MTS测细胞增殖。  (2)细胞传代后将细胞分为正常葡萄糖组(5.5Mm, CON)、高葡萄糖刺激组(44.4Mm,HG)、正常葡萄糖加吴茱萸碱组(CON+Evo)、高葡萄糖刺激加吴茱萸碱组(HG+Evo)。高糖处理2天后加入吴茱萸碱,共同处理3天,隔两天换一次液。 MTS测细胞增殖。  (3)提取各组细胞、总RNA,通过Real Time PCR检测P2X4受体mRNA表达变化。  (4)提取各组细胞总蛋白、核蛋白,通过蛋白印记检测P2X4受体、肿瘤坏死因子(TNF-ɑ)、NF-κB的蛋白表达变化。  (5)荧光法检测细胞内ROS和Ca2+的变化,应用硝酸还原酶法检测细胞上清液一氧化氮(NO)的变化。  结果:  (1)吴茱萸碱对HUVECs增殖的抑制是时间和剂量依赖性的,4μM吴茱萸碱处理24h显著抑制HUVECs的增殖(p<0.05),0.25μM的吴茱萸碱处理细胞3天不会对细胞增殖产生影响。  (2)高糖显著抑制HUVECs的增殖(p<0.01),0.25μM的吴茱萸碱能逆转这种抑制。  (3)与 CON组相比,HG组 P2X4受体在 mRNA及蛋白水平表达量均升高(p<0.05),而HG+Evo组,与HG组相比,P2X4受体表达量降低(p<0.05)。  (4)同时,HG组,TNF-ɑ和NF-κB表达上调(p<0.05),与HG组相比, HG+Evo组表达下降(p<0.05)。  (5)与CON组相比,HG组细胞内ROS和Ca2+浓度升高(p<0.05),细胞上清液NO含量显著下降(p<0.01),而与HG组相比,HG+Evo组细胞内ROS和Ca2+浓度均下降(p<0.05),细胞上清液NO含量显著上升(p<0.01)。  结论:  高糖诱导血管内皮细胞中TNF-ɑ和NF-κB表达上调,增加细胞内ROS和Ca2+浓度,降低细胞上清液NO含量,同时伴随P2X4受体表达量的升高,吴茱萸碱能降低 P2X4受体表达,逆转炎症反应。吴茱萸碱有可能通过抑制 P2X4受体信号通路保护血管内皮细胞免受高糖引起的炎症反应。
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