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目的:动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)引发的心血管疾病的发病率和死亡率居高不下,严重威胁着人类健康。泡沫细胞作为AS病变形成的重要病理标志,广泛存在于病变的各个阶段,在AS发生发展中起着至关重要的作用。血管平滑肌细胞(Vascular smooth muscle cell,VSMC)是泡沫细胞的重要来源,但其形成机制目前尚不完全清楚。新近研究显示,转录因子c-Fos(FBJ osteosarcoma oncogene,c-Fos)可以参与调节脂质代谢,且与细胞内脂质聚积有关,但其是否参与VSMC源性泡沫细胞形成?目前鲜有报道。为此,本研究拟建立西方饮食(Western type diet,WTD)诱导的小鼠AS模型和体外氧化低密度脂蛋白(Oxidized low density lipoprotein,ox LDL)诱导的VSMC源性泡沫细胞模型,旨在探讨c-Fos在VSMC源性泡沫细胞和AS病变形成中的作用及其分子机制。方法:1、建立WTD诱导的Apo E-/-和LDLR-/-小鼠AS模型,实时定量聚合酶链反应(Real-time polymerase chain reaction,RT-PCR)和Western blot实验检测小鼠主动脉中c-Fos表达;免疫组化实验检测AS病变部位c-Fos蛋白表达;免疫荧光双染法观察AS病变部位VSMC中c-Fos蛋白表达;构建WTD诱导的Apo E-/-SM22αCre-c-Fosflox/flox和Apo E-/-SM22αCre+c-Fosflox/flox小鼠AS模型,比色法分析血脂变化,油红O染色和苏木素-伊红染色检测小鼠AS病变部位脂质沉积情况以及AS病变面积。2、利用不同种类的脂蛋白、不同剂量和不同处理时间的ox LDL刺激VSMC,细胞内胆固醇酯(Cholesteryl ester,CE)和游离胆固醇(Free cholesterol,FC)定量分析实验、Filipin荧光染色和油红O染色检测VSMC中脂质聚积以及泡沫细胞形成情况,Western blot实验检测c-Fos蛋白的表达及磷酸化水平;利用RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术沉默c-Fos、使用磷酸化位点突变技术抑制c-Fos蛋白Ser32和Thr232位点磷酸化,并行ox LDL刺激后检测VSMC中脂质聚积以及泡沫细胞形成情况。3、RT-PCR和Western blot实验检测ox LDL诱导的VSMC源性泡沫细胞中CD36、凝集素样氧化低密度脂蛋白受体1(Lectin like oxidized low densitylipoprotein receptor 1,LOX1)、清道夫受体-A(Scavenger receptor-A,SR-A)的m RNA和蛋白表达;RNAi技术沉默LOX1并行ox LDL刺激后检测VSMC中脂质聚积以及泡沫细胞形成情况;免疫荧光双染法观察Apo E-/-小鼠AS病变部位VSMC中LOX1蛋白表达;RNAi技术沉默c-Fos并行ox LDL刺激后,Western blot实验检测VSMC源性泡沫细胞中LOX1 m RNA和蛋白表达;免疫荧光双染法检测Apo E-/-SM22αCre-c-Fosflox/flox和Apo E-/-SM22αCre+c-Fosflox/flox小鼠的AS病变部位VSMC中LOX1蛋白表达;免疫荧光染色法观察VSMC中c-Fos蛋白的分布;染色质免疫共沉淀实验检测VSMC中c-Fos与LOX1启动子区域的结合情况;双荧光素酶报告基因实验检测c-Fos对LOX1的转录调控作用。4、Mito SOX Red荧光探针检测ox LDL刺激VSMC后细胞内线粒体活性氧(Mitochondrial reactive oxygen species,mt ROS)含量;利用Mito-TEMPO预处理VSMC后行ox LDL刺激,检测VSMC中脂质聚积以及泡沫细胞形成情况,Western blot实验检测c-Fos和LOX1蛋白表达,免疫荧光染色法观察c-Fos蛋白分布,双荧光素酶报告基因实验检测c-Fos对LOX1的转录调控作用。结果:1、WTD喂养的Apo E-/-和LDLR-/-小鼠主动脉中c-Fos m RNA和蛋白表达量显著升高(P<0.001),c-Fos蛋白在Apo E-/-和LDLR-/-小鼠AS病变部位及VSMC中均明显高表达;WTD喂养的Apo E-/-SM22αCre+c-Fosflox/flox小鼠的血脂水平明显改善(P<0.05),AS病变部位脂质沉积显著减少,且AS病变面积明显减小(P<0.001)。2、ox LDL可诱导VSMC内脂质聚积,同时上调c-Fos蛋白的表达及磷酸化水平,且呈剂量和时间依赖性(P<0.05);沉默c-Fos或分别抑制c-Fos蛋白的Ser32和Thr232位点磷酸化后,ox LDL诱导VSMC源性泡沫细胞形成的作用被显著抑制(P<0.05)。3、ox LDL诱导的VSMC源性泡沫细胞中LOX1 m RNA和蛋白表达均明显上调(P<0.001);沉默LOX1能够显著抑制ox LDL诱导的VSMC源性泡沫细胞形成(P<0.001);WTD喂养的Apo E-/-小鼠AS病变部位VSMC中LOX1蛋白表达明显升高;沉默c-Fos可显著抑制VSMC源性泡沫细胞中LOX1 m RNA和蛋白表达(P<0.001);Apo E-/-SM22αCre+c-Fosflox/flox小鼠AS病变部位VSMC中LOX1蛋白表达明显减少;ox LDL促进VSMC核中c-Fos蛋白增多(P<0.05),且c-Fos与LOX1启动子结合显著增强(P<0.001),同时,c-Fos对LOX1的转录调控作用也明显加强(P<0.001)。4、ox LDL可促使VSMC中mt ROS含量明显升高(P<0.01);清除mt ROS后,ox LDL诱导VSMC源性泡沫细胞形成的作用被明显抑制(P<0.01),c-Fos和LOX1蛋白的表达量也显著减少(P<0.001),且细胞核中c-Fos蛋白明显减少(P<0.001),同时,c-Fos对LOX1的转录调控作用也被明显抑制(P<0.001)。结论:c-Fos经mt ROS激活后通过调控LOX1的转录促使ox LDL诱导VSMC源性泡沫细胞形成,进而促进AS病变形成。