氧化磷酸化调控E选择素表达参与川崎病冠状动脉损伤的研究

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第一部分 川崎病患儿血清对人冠状动脉内皮细胞E选择素表达的影响目的:探讨川崎病(Kawasakidisease,KD)患儿血清体外刺激人冠状动脉(冠脉)内皮细胞后E选择素(E-selectin)的表达情况,寻求E-selectin参与KD冠脉损伤的依据。方法:(1)体外培养人冠脉内皮细胞,分为正常组(HC组)、冠脉损伤组(CAL+组)、无冠脉损伤组(CAL-组),分别加入正常儿童血清、KD伴随冠脉损伤患儿血清、KD无冠脉损伤患儿血清,干预4h;(2)RT-qPCR检测E-selectinmRNA表达水平;(3)WB检测E-selectin蛋白表达水平;(4)细胞免疫荧光检测E-selectin的表达位置及蛋白表达水平。结果:(1)CAL+组E-selectinmRNA表达水平较CAL-组以及HC组明显升高(P<0.01),CAL-组较HC组E-selectinmRNA表达水平明显升高(P<0.01);(2)WB结果显示,CAL+组E-selectin蛋白表达水平较CAL-组以及HC组明显升高(P<0.01),CAL-组较HC组E-selectin蛋白表达水平明显升高(P<0.01);(3)细胞免疫荧光显示,CAL+组和CAL-组E-selectin主要在细胞膜上和胞质内表达。和WB结果一致,CAL+组E-selectin的蛋白表达水平较CAL-组以及HC组明显升高(P<0.01),CAL-组较HC组E-selectin的表达水平明显升高(P<0.01)。结论:E-selectin在KD患儿血清干预的人冠脉内皮细胞均升高,但在有冠脉损伤的血清干预后表达量更高,推测E-selectin高表达可能和KD冠脉损伤相关。第二部分E选择素高表达介导川崎病冠状动脉损伤的内皮-单核细胞粘附目的:探索E-selectin在KD冠脉损伤患儿血清干预的人冠脉内皮细胞和单核(THP-1)细胞粘附中的重要性。方法:(1)体外培养人冠脉内皮细胞,分为Negtivecontrol组和E-selectin-siRNA组,分别加入阴性对照siRNA和E-selectin特异的siRNA,干预72h;(2)将干预后的人冠脉内皮细胞每组内又分为CAL+组和CAL-组,分别加入KD伴随冠脉损伤患儿血清和KD无冠脉损伤患儿血清,干预4h;(3)将BCECF-AM标记的THP-1细胞与血清干预后的人冠脉内皮细胞共孵育1h;(4)荧光显微镜记录THP-1细胞与人冠脉内皮细胞的粘附情况;(5)多功能酶标仪检测与人冠脉内皮细胞发生粘附的THP-1细胞荧光强度;结果:(1)在Negtivecontrol组内,CAL+组较CAL-组与内皮细胞粘附的THP-1细胞总荧光强度显著增加(P<0.01);(2)在E-selectin-siRNA组内,CAL+组较CAL-组与内皮细胞粘附的THP-1细胞总荧光强度无明显差异(P>0.05);(3)E-selectin-siRNA组在加入CAL+组血清和CAL-组血清时较Negtivecontrol组在给予同样血清干预情况下,与内皮细胞粘附的THP-1细胞总荧光强度均显著下降(P<0.01)。结论:E-selectin高表达在KD冠脉损伤的内皮-单核细胞粘附中可能发挥着重要作用。第三部分氧化磷酸化上调介导川崎病冠状动脉内皮细胞E选择素高表达目的:探讨KD冠脉损伤患儿血清刺激后人冠脉内皮细胞E-selectin高表达和内皮-单核细胞粘附的机制。方法:(1)体外培养人冠脉内皮细胞,分为HC组、CAL+组、CAL-组,分别加入正常儿童血清、KD伴随冠脉损伤患儿血清、KD无冠脉损伤患儿血清干预4h;(2)将干预后的CAL+组和CAL-组细胞进行高通量RNA-seq,并进行差异分析、GO和KEGG富集分析;(3)验证高通量RNA-seq的结果。结果:(1)CAL+组较CAL-组一共有1532个差异基因,其中上调基因767个,下调基因765个;(2)GO分析显示CAL+组较CAL-组氧化磷酸化相关基因明显上调(P<0.05);(3)KEGG分析显示CAL+组较CAL-组氧化磷酸化通路相关基因明显上调(P<0.05);(4)CAL+组较CAL-组和HC组人冠脉内皮细胞的氧化磷酸化水平相关指标明显增高,包括细胞内ATP含量、complexⅠ活性、线粒体DNA拷贝数明显升高(P<0.01),CAL-组较HC组人冠脉内皮细胞的氧化磷酸化水平相关指标明显升高,包括细胞内ATP含量、complexⅠ活性、线粒体DNA拷贝数明显升高(P<0.01);(5)加入氧化磷酸化抑制剂寡霉素,CAL+组和CAL-组E-selectinmRNA和蛋白水平的表达均明显降低(P<0.01),同时与内皮粘附的THP-1细胞荧光强度明显降低(P<0.01)。结论:氧化磷酸化上调介导KD冠脉损伤血清干预后人冠脉内皮细胞E-selectin高表达,促进其内皮细胞-单核细胞粘附,可能参与KD冠脉损伤过程。第四部分寡霉素对川崎病小鼠模型血管炎及其E选择素表达的影响目的:利用干酪乳杆菌细胞壁提取物(LCWE)构建KD小鼠模型,探讨氧化磷酸化抑制剂寡霉素对该模型血管炎和E-selectin表达的影响。方法:(1)选择4-6周C57雄性小鼠为研究对象,构建KD小鼠模型,分为LCWE组、LCWE+寡霉素组和PBS组,分别腹腔注射LCWE、LCWE+寡霉素和PBS。(2)收取14天后的小鼠心脏进行HE染色并做血管炎症指数评分,了解小鼠血管炎情况;(3)心脏组化染色明确E-selectin表达情况。结果:(1)LCWE组较其他两组小鼠活动量减少、易激惹,三组小鼠体重前后无明显差异(P>0.05);(2)HE染色LCWE组炎症指数较PBS组明显增高(P<0.01),LCWE+寡霉素组炎症指数较LCWE组明显降低(P<0.05);(3)组化染色LCWE组E-selectin的表达较PBS组明显增加(P<0.01),LCWE+寡霉素组较LCWE组E-selectin的表达显著减少(P<0.05)。结论:氧化磷酸化抑制剂寡霉素可以减轻KD小鼠模型血管炎的严重程度和E-selectin的表达水平,提示氧化磷酸化可能调控E-selectin表达,参与KD小鼠模型冠脉损伤。
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