过氧化物酶体增殖物激活受体γ在间歇低氧相关血管内皮损伤中的作用及机制研究

来源 :福建医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:juyuyong
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目的阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)是一种常见的慢性呼吸道疾病,以慢性间歇低氧(CIH)为主要的病理生理学特征。心血管系统损害是OSA常见的并发症之一,而血管内皮功能损伤是其重要病因。明确CIH相关血管内皮损伤的机制,对OSA相关心血管系统损害的防治有着重要的意义。过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)是重要的转录因子,可以通过调节血管氧化应激及炎症而调节血管功能;较少研究关注PPARγ在CIH诱导的内皮功能障碍中的作用。该研究的目的:(1)运用定量蛋白组学技术寻找CIH相关血管内皮损伤的关键蛋白;(2)研究在间歇低氧(IH)模式下,PPARγ在血管内皮细胞损伤中的作用;(3)研究IH模式下,PPARγ与mi R-130a-3p的相互作用以及mi R-130a-3p在IH条件下对血管内皮损伤的调节作用。(4)研究IH模式下,PPARγ对线粒体功能的作用及IH条件下线粒体功能在血管内皮细胞损伤中的作用。方法1、CIH致大鼠动脉损伤差异表达蛋白的筛选及生物信息学分析:首先构建CIH致动脉损伤的大鼠动物模型,使用串联质谱仪(TMT)标记的定量蛋白组学技术,筛选差异表达的蛋白质,并行GO分析、KEGG分析等生物信息学分析。筛选出的关键蛋白PPARγ后,用Western blot方法验证。2、PPARγ调控IH相关血管内皮细胞损伤的功能研究:分别以大鼠动脉内皮细胞(RAOECs)和人脐静脉内皮细胞为研究对象(HUVECs),实验分组为常氧对照组(Control组),间歇低氧组(IH组)和间歇低氧+罗格列酮组(IH+Rosiglitazone组)。Cell Counting Kit-8(CCK-8)实验检测各组细胞活力,RT-q PCR法检测各组PPARγm RNA,Ed U(5-ethynyl-2’-deoxyuridine)-594法检测各组细胞增殖能力,Western blot技术检测各组凋亡相关蛋白的表达水平及PPARγ蛋白水平,FITC+PI双染流式细胞学检测各组细胞凋亡率。3、PPARγ调控IH相关血管内皮细胞损伤的机制研究:首先,运用生物信息学预测及双荧光素酶报告基因试验寻找并证实PPARγ上游的调控mi RNA,验证mi R-130a-3p在IH诱导的HUVECs损伤中的作用及潜在机制。4.通过活性氧、线粒体膜电位水平检测和线粒体分裂融合蛋白检测明确IH对HUVECs线粒体功能的损伤。同时给予线粒体特异性抗氧化剂mito-Tempo及敲减PPARγ,观察IH模式下,HUVECs线粒体功能变化,细胞活力,细胞增殖能力、凋亡率及凋亡蛋白的改变。结果1、本研究比较了CIH组大鼠和常氧对照组大鼠动脉组织的差异表达蛋白,在可定量的3593个蛋白中,以差异倍数为1.5倍(CIH vs.常氧)为界值时,468个差异表达蛋白下调,92个差异表达蛋白上调。GO分析和KEGG分析等结果表明差异表达的蛋白主要富集在能量代谢和脂代谢途径。PPARγ在CIH组大鼠动脉组织中表达显著下调,fold change值为0.132,P=0.002。Western blot检测结果也提示蛋白PPARγ在CIH组大鼠动脉组织中和动脉内皮细胞中表达显著减低(p均<0.05)。2、在RAOECs和HUVECs细胞模型中,与常氧对照组比较,IH组PPARγm RNA和蛋白表达均减少,伴随细胞活力减低,增殖阳性的细胞比例减少,促凋亡蛋白表达增多,抗凋亡蛋白表达减少,细胞凋亡率增高(p均<0.05);与IH组相比,IH+罗格列酮组PPARγm RNA和蛋白表达增多,细胞活力改善,增殖阳性的细胞比例增多,凋亡率下降,促凋亡蛋白表达减少,抗凋亡蛋白表达增多(p均<0.05)。3、生物信息学预测显示,mi R-130a-3p的种子序列与PPARγ3’UTR的位点完全互补配对,提示PPARγ可能是mi R-130a-3p的下游的靶基因;双荧光素酶报告基因实验结果发现,野生型PPARγ组,转染mi R-130a-3p人工化合物mimics的荧光素酶活力明显低于转染mimics NC组;而在突变型PPARγ组中,转染后荧光素酶活力无明显差异。将mi R-130a-3p抑制剂,PPARγ抑制剂等化合物利用脂质体法瞬时转染到HUVECs中,结果显示,抑制PPARγ的表达可部分逆转mi R-130a-3p对HUVECs的细胞活力,增殖阳性细胞比例和细胞凋亡的影响(p均<0.05)。4、与对照组比较,IH组HUVECs细胞内线粒体膜电位减低,ROS荧光信号增强,线粒体分裂蛋白表达增多(p均<0.05)。将线粒体特异性抗氧化剂,PPARγ抑制剂转染HUVECs,结果显示:抑制PPARγ的表达可调节线粒体功能而影响HUVECs的细胞活力,增殖阳性细胞比例和细胞凋亡(p均<0.05)。结论1、CIH可以引起大鼠动脉内皮损伤,蛋白表达谱改变。能量代谢,脂质代谢和PPAR通路,可能参与CIH相关动脉损伤。蛋白PPARγ在CIH的动脉内皮细胞中表达减少。2、PPARγ激动剂罗格列酮可减轻IH诱导的血管内皮细胞损伤。3、mi R-130a-3p通过靶向调节PPARγ的表达来介导IH诱导的血管内皮细胞损伤。4、PPARγ对IH相关血管内皮细胞损伤的调节与线粒体功能改变相关。
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