A1类清道夫受体在肥胖诱导的高血压中的作用及其机制研究

来源 :南京医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hhugjl012800
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目的:现今世界,肥胖已经成为影响人类健康的重要疾病之—。肥胖时心血管系统会发生一系列结构和功能改变,包括心输出量下降、外周阻力增加以及左室肥厚等,肥胖人群的增加是造成心血管病发病率和死亡率上升的一个主要原因。因此,深入研究肥胖引起的心血管疾病的发病机制,找寻有效的防治靶点尤为重要。巨噬细胞是脂肪组织中含量最丰富的免疫细胞,其浸润数量与肥胖程度呈正相关,一系列研究表明巨噬细胞活性与脂肪组织功能密切相关。A1类清道夫受体(SR-A1)是一类主要表达于巨噬细胞表面的模式识别受体,参与了巨噬细胞多种生物学功能的调控,例如炎症因子分泌、脂质积聚和细胞增殖等。我们课题组的前期研究发现,在肥胖小鼠的巨噬细胞中SR-A1能够促进巨噬细胞向M2型极化,具有抑制脂肪组织中炎症反应、拮抗胰岛素抵抗的作用。体内溶血卵磷脂(LPC)是SR-A1的内源性配体,能够激活SR-A1的上述保护作用。在此基础上,本研究利用在体实验和体外细胞实验,进一步明确SR-A1在肥胖诱导的高血压中的作用,并阐明其发病机制。方法:在构建饮食诱导的肥胖小鼠模型的基础上,应用定量PCR和流式细胞仪检测肥胖小鼠脂肪中巨噬细胞的浸润以及SR-A1的表达情况。同时,收取人群血样本,通过酶联免疫吸附实验(ELISA)检测其中SR-A1与CD68的表达情况。接着,进一步构建SR-A1缺失的饮食诱导性肥胖小鼠模型以及自发性肥胖小鼠模型。在造模过程中,定期监测小鼠体重、血糖、血压等基本指标。造模结束后,收取小鼠主动脉,进行乙酰胆碱(Ach)介导内皮依赖性舒张功能检测,研究SR-A1的缺失是否会对肥胖引起的内皮功能受损以及血压的升高有影响。通过定量PCR及ELISA等实验方法,检测小鼠管周脂肪组织(PVAT)和外周血浆中促炎症因子(TNF-α、IL-1β等)的表达和分泌水平。在体外实验中,通过将SR-A1+/+和SR-A1-/-小鼠腹腔巨噬细胞分别与人脐静脉内皮细胞(HUVEC)进行共培养,应用定量PCR、western blot等方法观察SR-A1缺失的巨噬细胞对脂质刺激下内皮细胞功能的影响。选择血管内皮生长因子B(VEGF-B)作为研究对象,通过定量PCR、western blot等方法观察VEGF-B对脂质刺激下内皮细胞功能的影响。同时,通过尾静脉注射慢病毒的方法下调肥胖小鼠体内VEGF-B的表达,对小鼠血压及内皮依赖性舒张功能进行监测,验证VEGF-B与肥胖相关性血压升高之间的关系。应用定量PCR及ELISA等实验方法,检测SR-A1缺失的肥胖小鼠PVAT和外周血浆中VEGF-B的表达和分泌水平。通过体外实验,提取SR-A1+/+和SR-A1-/-小鼠腹腔巨噬细胞给予脂质刺激后观察VEGF-B表达情况。提取SR-A1+/+和SR-A1-/-小鼠腹腔巨噬细胞,应用定量PCR、western blot等方法观察找寻SR-A1影响PVAT中VEGF-B表达的信号通路。结果:定量PCR和流式细胞仪的结果显示,肥胖小鼠脂肪组织中巨噬细胞浸润增多,SR-A1的表达含量增加,但SR-A1/CD68的比值下降,表明单位巨噬细胞上SR-A1的表达减少。人群结果同样显示,SR-A1/CD68的比值与BMI指数及血压呈负相关。提示SR-A1在肥胖以及肥胖相关性血压升高发生发展过程中起到一定作用。通过遥测式颈动脉压监测发现饮食诱导的肥胖小鼠模型以及自发性肥胖小鼠模型的血压均有明显升高,且SR-A1-/-小鼠血压升高更为明显。造模结束后,各组小鼠血管内皮依赖性舒张功能的检测发现肥胖的SR-A1-/-小鼠的内皮依赖性舒张功能较野生型小鼠受损更加显著。进一步探究SR-A1降低肥胖小鼠血压的可能机制,通过SR-A1+/+和SR-A1-/-小鼠腹腔巨噬细胞与HUVEC进行共培养,应用定量PCR、western blot等方法观察到SR-A1-/-小鼠腹腔巨噬细胞较SR-A1+/+小鼠腹腔巨噬细胞能更明显使脂质刺激下的内皮细胞活化。定量PCR以及ELISA方法检测PVAT和血样本,发现SR-A1缺失的肥胖小鼠VEGF-B的表达和分泌水平明显升高。体外实验也证实,VEGF-B可以通过增加内皮细胞脂质的积聚,进一步激活脂质刺激下内皮细胞的活化。下调肥胖小鼠体内VEGF-B的表达,结果显示VEGF-B的下调可以一定程度逆转肥胖所带来的血压升高和内皮功能受损。进一步应用定量PCR、western blot等进行检测,结果发现巨噬细胞上SR-A1通过激活STAT6磷酸化直接抑制脂质刺激下巨噬细胞VEGF-B的表达,同时通过激活STAT3磷酸化抑制脂质刺激下TGF-β的分泌,进而间接抑制脂肪细胞VEGF-B的表达。最后,通过定量PCR和ELISA观察到SR-A1基因敲除后能明显提高促炎症因子的表达和分泌水平。而增强的炎症反应可以促进脂质刺激下巨噬细胞VEGF-B以及TGF-β的表达,从而影响内皮功能及血压。结论:在肥胖发生以后,机体脂质积聚增加,PVAT增多,同时巨噬细胞浸润增加,炎症反应增强。增强的炎症反应协同脂质共同作用,促使PVAT中巨噬细胞及脂肪细胞VEGF-B表达提高,从而促进内皮细胞脂质积聚,加重内皮活化,使内皮功能受损,机体血压升高。SR-A1一方面可以通过激活巨噬细胞上STAT6的磷酸化抑制VEGF-B的表达,另一方面通过激活STAT3的磷酸化降低TGF-β的分泌,间接抑制脂肪细胞上VEGF-B的表达,使PVAT中VEGF-B的含量明显减少。此外,SR-A1还能抑制脂肪组织的炎症反应。脂肪组织中VEGF-B含量下降和炎症反应强度减弱的共同结果,使内皮细胞活化减轻,从而降低肥胖引起的内皮功能受损及血压的升高。本研究结果首次揭示,激活巨噬细胞SR-A1代谢途径和降低脂肪组织中VEGF-B的表达,可能是拮抗肥胖相关性血压升高的干预新策略。
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