Intermedin对缺氧/复氧诱导的内皮细胞损伤的保护作用及机制研究

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目的:抑制急性肾损伤(AKI)向慢性肾脏病(CKD)转变是肾脏病领域的研究热点。血管内皮细胞损伤导致的肾小管周围毛细血管(PTC)减少在AKI向CKD转变中发挥重要作用,而活性氧族(ROS)是导致血管内皮细胞损伤的重要机制。我们前期研究显示,intermedin(IMD)能通过抑制氧化应激减轻急慢性肾损伤,但对血管内皮细胞的影响尚不清楚。本实验通过建立内皮细胞缺氧/复氧(H/R)模型观察IMD对血管内皮细胞损伤的影响,并通过测定ROS探讨其保护内皮细胞的机制。方法:以体外培养的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)为实验对象,通过三气培养箱体外建立细胞H/R模型。分为对照组、H/R模型组、H/R+IMD组、H/R+抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)组、H/R+IMD+过氧化氢(H2O2)组。用倒置显微镜观察内皮细胞的形态;用MTT比色法检测细胞存活率,观察IMD对内皮细胞存活率的影响;用蛋白免疫印迹法(Western blot)测定半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)活性片断表达,观察IMD对内皮细胞凋亡的影响;采用DAF-FM-DA法测定一氧化氮(NO)荧光强度;ELISA法检测内皮素-1(ET-1)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和血管细胞粘附分子-1(VCAM-1),观察IMD对内皮细胞功能的影响;用DHE-ROS法检测ROS荧光强度,评估IMD对ROS含量的影响。结果:正常形态的HUVECs在显微镜下呈典型铺路石样镶嵌排列。内皮细胞H/R模型的最佳时间为18h-6h。与对照组相比,H/R模型组内皮细胞存活率降低,提示H/R后可引起内皮细胞损伤;IMD后内皮细胞存活率增高,与NAC干预结果无明显差异,表明IMD可以保护内皮细胞,其作用与已知抗氧化剂NAC相当;用IMD和强氧化剂H2O2共处理发现IMD保护内皮细胞的作用消失,说明IMD保护内皮细胞可能与抗氧化作用有关。H/R后caspase-3活性片断表达激活,提示H/R可以引起血管内皮细胞凋亡;与模型组相比,IMD及NAC干预后caspase-3活性片断表达水平明显下降,且两组间比较无统计学意义,说明IMD可抑制内皮细胞凋亡,其抗凋亡作用与NAC预处理的结果相当;予以IMD和H2O2同处理,IMD抗凋亡作用丧失,推测IMD通过抗氧化来发挥抗凋亡作用。H/R后HUVECs的NO含量减少,ET-1含量增高,同时可诱导MCP-1和VCAM-1表达上调,提示内皮细胞损伤可引起血管收缩,同时炎症因子表达增多;用IMD及NAC干预后NO水平增高,同时ET-1、MCP-1和VCAM-1表达下降,且两组无明显差异,说明IMD可抑制血管收缩、炎症反应,改善内皮功能障碍,其结果与NAC作用相同;IMD和H2O2共处理后,H2O2可消除上述IMD作用,表明IMD抑制血管收缩、炎症反应与抗氧化作用有关。模型组ROS含量较对照组显著增高,提示内皮细胞损伤与氧化应激有关;与H/R模型组相比,IMD及NAC干预后ROS表达下降,且两组间相比无意义,表明IMD可抑制ROS产生,其抑制氧化应激的作用与NAC抗氧化结果一致;较H/R+IMD组相比,IMD和H2O2共处理后ROS含量增多,证实IMD通过抑制氧化应激减少ROS产生。结论:(1)IMD对H/R诱导的内皮细胞损伤有保护作用;(2)IMD对内皮细胞的保护作用是通过抑制ROS实现的。
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