丙泊酚预处理通过小窝抑制缺氧再复氧诱导的内皮细胞损伤和微粒释放

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【目的】  1.观察不同剂量丙泊酚预处理对缺氧复氧(Hypoxia/Reoxygenation, H/R)模型诱导的内皮细胞损伤、氧化应激、凋亡的影响。  2.观察小窝结构在丙泊酚预处理抑制 H/R诱导的内皮细胞损伤、氧化应激、凋亡中发挥的作用。  3.观察不同剂量丙泊酚预处理对 H/R期间内皮微粒(Endothelial microparticles, EMPs)释放的影响,并进一步观察H/R诱导释放的EMPs对正常内皮细胞活力、氧化应激水平、线粒体功能的影响。  【方法】  实验采用脐静脉内皮细胞(HUVECs)建立H/R细胞模型,实验分为五组:正常对照组(NC组),缺氧再复氧组(H/R组),低剂量丙泊酚(50μ mol/L)预处理组(P50组),高剂量丙泊酚(100μ mol/L)预处理组(P100组),溶剂(DMSO)对照组(D100组)。各组分别加入相应的药物或溶剂4小时后,缺氧12小时,复氧4小时。通过加入小窝的抑制剂(β-CD)来观察小窝在丙泊酚预处理改善 H/R损伤中所起的作用。把 H/R期间释放的 EMPs加入正常的HUVECs共同孵育4小时,观察H/R-EMPs对正常内皮细胞造成的影响。分别检测H/R前后、加入H/R-EMPs前后HUVECs的细胞活力(CCK-8)、乳酸脱氢酶(LDH)活性、细胞内活性氧簇(ROS)含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(T-SOD)活力、线粒体活力、细胞内ATP含量、线粒体膜电位(JC-1染色法)、线粒体膜转换孔开放水平、细胞凋亡率(原位末端标记法, TUNEL)的变化;蛋白质免疫印迹法(Western Blot)检测蛋白CAV-1、Bax、Bcl2、线粒体细胞色素 C、细胞质细胞色素 C、Caspase3的表达水平;利用电子透射显微镜、荧光显微镜和纳米粒子踪迹分析仪(NTA)等仪器来鉴定内皮微粒的表型和数量。多组比较采用方差分析,两两比较采用LSD法。  【结果】  1.与NC组相比,H/R组内皮细胞的细胞活力、T-SOD活力、线粒体活力、细胞内ATP含量以及蛋白线粒体细胞色素C的表达明显下降(P<0.01),而LDH活性、细胞内ROS含量、MDA含量、JC-1绿色荧光/红色荧光的比例、线粒体膜通道开放水平、细胞凋亡率、H/R释放内皮微粒的数量以及蛋白 CAV-1、Bax/Bcl2的比例、细胞质细胞色素C、Caspase3的表达明显上升(P<0.01)。  2.与H/R组相比,P50组和P100组丙泊酚预处理明显改善或抑制了结果1中各项指标的变化趋势(P<0.05), D100组各项指标则无明显统计学意义(P>0.05)。相比P50组,P100组丙泊酚预处理改善或抑制结果1中各项指标的效果更加明显(P<0.05)。  3.与 H/R组相比,H/R+β-CD组β-CD预处理明显改善了 H/R损伤(P<0.05);与P100组相比,P100+β-CD组β-CD预处理明显进一步增强了丙泊酚预处理的保护作用(P<0.05)。  4.与NC组相比,NC+H/R-EMPs组内皮细胞的细胞活力、T-SOD活力、线粒体活力、细胞内ATP含量明显下降(P<0.01),而LDH活性、细胞内ROS含量、MDA含量明显上升(P<0.01)。  5.与NC+H/R-EMPs组相比,NC+(H/R+P50)-EMPs组和NC+(H/R+P100)-EMPs组内皮细胞的细胞活力、T-SOD活力、线粒体活力、细胞内ATP含量明显上升(P<0.05),而LDH活性、细胞内ROS含量、MDA含量明显下降(P<0.05);NC+(H/R+D100)-EMPs组的各项指标无明显统计学意义(P>0.05)。  6.相比NC+(H/R+P50)-EMPs组,NC+(H/R+P100)-EMPs组内皮细胞的细胞活力、T-SOD活力、线粒体活力、细胞内ATP含量明显上升(P<0.05),而LDH活性、细胞内ROS含量、MDA含量明显下降(P<0.05)。  【结论】  1.丙泊酚预处理可以明显改善H/R诱导的内皮细胞损伤、氧化应激、线粒体相关的细胞凋亡和EMPs的释放;并且100μ mol/L丙泊酚预处理具有更好的保护作用。  2.丙泊酚预处理通过小窝结构抑制H/R诱导的内皮细胞损伤、氧化应激水平、线粒体相关的细胞凋亡和EMPs的释放。  3. H/R诱导释放的EMPs具备携带不利信息的潜能,能够明显增加内皮细胞损伤和氧化应激水平,并能明显影响线粒体功能。
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