同型半胱氨酸通过AT1R促进外膜成纤维细胞迁移和侵袭加重动脉粥样硬化

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背景:外膜在同型半胱氨酸(Homocysteine,Hcy)促进动脉粥样硬化的过程中起着积极的作用,但外膜成纤维细胞(adventitial fibroblasts,AFs)作为外膜的重要组成部分,在这一过程中的具体作用机制尚不清楚。目的:探讨同型半胱氨酸对外膜成纤维细胞的影响及其与血管紧张素Ⅱ1型受体(Angiotensin II type 1 receptor,AT1R)的关系。方法:动物实验:采用载脂蛋白E缺乏(Apo E-/-)小鼠建立动脉粥样硬化模型,并以1.5%蛋氨酸饲料诱导小鼠血高同型半胱氨酸血症(Hyperhomocysteinemia,HHcy)模型。将21只8周龄Apo E-/-小鼠随机分为对照组(Control组)、HHcy组和HHcy+telmisartan(10mg/kg.d)灌胃组(HHcy+Telmi组),饲养12周后处死小鼠,油红O染色观察主动脉根部动脉粥样硬化斑块脂质含量及斑块面积,免疫荧光检测外膜成纤维细胞特异性标记物ER-TR7的表达,免疫组化检测小鼠主动脉及主动脉根部动脉粥样硬化斑块中白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)、单核细胞趋化蛋白1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)、巨噬细胞标志物(macrophages,Mac3)表达,HE、Masson染色检测斑块的稳定性。细胞学实验:采用SD雄性大鼠主动脉组织贴壁法培养外膜成纤维细胞,然后按下述方案进行:(1)在成纤维细胞培养液中加入Hcy(0-400μmol/L)刺激48h采用CCK-8试剂盒检测细胞增殖能力;(2)采用细胞划痕方法、Transwell基质胶分别检测Hcy对成纤维细胞迁移能力、侵袭能力的影响;(3)在成纤维细胞培养液中加入Hcy 200μmol/L刺激0-72h,吸取细胞上清液检测过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)含量,活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)分析试剂盒检测成纤维细胞内ROS含量;(4)在成纤维细胞培养液中以时间(0-72h)和浓度(0-400μmol/L)梯度方式加入外源性Hcy刺激,采用蛋白免疫印迹试验法(Western blot)测定细胞AT1R、IL-6、基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase,MMP-9)的表达;(5)Hcy 200μmol/L刺激成纤维细胞与转染AT1R质粒的HEK293A细胞(0-60min)有或无AT1R抑制剂替米沙坦(1mmol/L)预处理细胞1h,提取蛋白,检测PKC、ERK1/2信号通路。结果:与Control组相比,HHcy组主动脉根部斑块面积增大,泡沫细胞增多,中心坏死面积增大,胶原纤维含量降低,IL-6、MCP-1、Mac-3表达增加,HHcy+Telmi组表达下降。与Control组相比,HHcy组斑块和血管壁全层ER-TR7均有表达,HHcy+Telmi组表达减少,说明HHcy诱导了成纤维细胞迁移,AT1R介导了这一过程。Hcy可增加细胞上清液中H2O2含量、增加成纤维细胞内ROS含量并使IL-6、MMP-9表达增加,提示Hcy可激活氧化应激和炎症反应,为成纤维细胞迁移、侵袭提供先决条件。随后的划痕和跨井实验证实Hcy可诱导成纤维细胞迁移、侵袭,替米沙坦可抑制这种作用。此外,Hcy可增加成纤维细胞AT1R的表达,增加PKC和ERK1/2的磷酸化水平,替米沙坦可抑制这种作用。在转染AT1R真核表达质粒的HEK293A细胞中,Hcy还可提高PKC和ERK1/2的磷酸化水平,替米沙坦也可抑制其磷酸化,提示Hcy可激活AT1R下游的PKC和ERK1/2信号通路。结论:Hcy通过激活AT1R促进外膜炎症,诱导成纤维细胞迁移,加重动脉粥样硬化。
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