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血管(尤其是微血管)功能障碍引起的“无复流”现象是缺血/再灌注损伤(ischemia/reperfusion injury,IRI)的主要机制之一。由于缺血及再灌注变化首先出现在血管腔面,血管内皮细胞对缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,IR)非常敏感,容易受损。正常条件下内皮细胞在调控血管紧张度和内环境平衡方面起重要作用,包括调解血管张力、防止血小板聚集、抗平滑肌细胞增殖等。一旦血管自身内皮功能改变就会直接引起血管功障碍。例如内皮生成的一氧化氮等舒张物质减少引起血管痉挛;内皮损伤使血小板及凝血系统被激活引起局部血栓形成;炎性介质释放及粘附分子表达增加促进中性粒细胞粘附到内皮上诱发炎症反应等。缺血及再灌注使内皮功能及结构受损,内皮受损进一步导致“无复流”,加剧了心肌、血管平滑肌等组织细胞的损伤。故保护内皮功能是减轻缺血/再灌注损伤的思路之一。
近年越来越多的工作支持CYP450亚型CYP2J2高表达及其代谢产物EETs的增加具有减轻缺血/再灌注损伤的心脏保护作用。鉴于EETs具有促进血管内皮细胞增殖、促进NO生成、抑制粘附分子的表达等作用,CYP450/EETs系统能否通过保护内皮细胞而减轻缺血/再灌注损伤?通过哪些机制发挥作用?尚未明了。
目的:本实验旨在观察11,12-EET对内皮细胞缺氧/复氧损伤有否影响;初步探讨其作用机制;为阐明CYP450/EETs系统如何减轻缺血/再灌注损伤提出实验依据。
方法:人脐静脉内皮细胞原代培养,复制缺氧/复氧模型,采用MTT法检测细胞活力,比色法检测培养液中乳酸脱氢酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD)及丙二醛(MDA)的变化,ELISA法检测ICAM-1的表达变化,RT-PCR检测ICAM-1mRNA表达的变化,Western blot方法检测内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、细胞外调节的蛋白激酶(ERK1/2)的表达。
结果:
1.缺氧/复氧组(HR组)MTT检测OD值低于对照组(Control)、EET组及EET缺氧/复氧组(EETHR组)(p<0.01);HR组LDH释放量高于对照组、EET组及EETHR组(p<0.05)。
2.EETHR组培养基中SOD活性高于HR组(p<0.01),培养基中MDA含量低于HR组(p<0.01);EETHR组内皮细胞中ICAM-1mRNA表达和ICAM-1蛋白表达明显低于HR组(p<0.01)。
3.EETHR组MTT检测OD值高于一氧化氮合酶抑制组(EETLNHR组)和细胞外信号调节的蛋白激酶抑制组EETPDHR组(p<0.05);LDH释放量低于EETPDHR组(p<0.05);EETHR组SOD活性均高于EETLNHR组和EETPDHR组(p<0.05);EETHR组培养基中MDA含量低于EETLNHR组(p<0.05);EETHR组内皮细胞eNOS和ERK1/2表达均高于缺氧/复氧组(p<0.05)。
结论:
1.11,12-EET对内皮细胞具有类预处置样减轻缺氧/再复氧损伤作用;
2.11,12-EET可能通过提高SOD的活性,清除氧自由基,抑制粘附分子的表达减轻内皮细胞缺氧/复氧损伤;
3.11,12-EET减少了缺氧/再复氧对eNOS及磷酸化ERK1/2表达的抑制程度;11,12-EET可能通过影响eNOS和磷酸化ERK1/2表达,进而影响SOD而减轻内皮细胞缺氧/复氧损伤。