自发性高血压大鼠肠系膜微循环的动态监测及基质金属蛋白酶-2在微血管稀疏中的调控作用研究

来源 :北京协和医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:benmanw
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目的:第一部分:动态监测并定量分析SHR大鼠真毛细血管内红细胞流速、微静脉内白细胞滚动速度的变化;初步考察SHR大鼠微淋巴管自律运动的特点。第二部分:探讨大鼠主动脉内皮细胞(RAECs)的原代分离、培养方法和鉴定并考察SHR RAECs与Wistar RAECs细胞生物学功能的差异;排除体内复杂的生理因素,体外探讨基质金属蛋白酶-2在自发性高血压大鼠微血管稀疏中的调控作用机制。方法:第一部分:取8周龄,雄性Wistar和SHR大鼠,制成肠系膜观察模型,动态监测微淋巴管管径、微静脉中白细胞滚动速度、肥大细胞形态及真毛细血管内红细胞流速。运用VasTrack自动测量系统对动态视频录像进行定量和分析。第二部分:(1)取8周龄,雄性Wistar大鼠和SHR,无菌分离出主动脉至髂动脉段,内膜贴块,置25cm2培养瓶中进行原代培养;形态学和vWF免疫荧光法鉴定RAECs;分别利用Transwell系统、划痕法及基质胶成管法,考察两组细胞通透性、迁移能力及成管能力。(2)明胶酶谱和Western blot检测Wistar RAECs和SHR RAECs的MMP-9、MMP-2酶活性和蛋白表达;通过Transwell系统,检测光学汇合状态下的Wistar RAECs、SHR RAECs和强力霉素(doxycycline)共培养SHR RAECs组透过单层的FITC-dextran,反映其通透性;用免疫荧光显微镜观察Wistar RAECs、SHR RAECs及doxycycline共培养SHR RAECs组内皮细胞黏着连接蛋白VE-cadheriin、β-catenin及与细胞存活相关的VEGFR2的变化;Western blot检测VE-cadherin及P-catenin蛋白表达量变化;以JC-1为荧光探针,检测不同细胞组线粒体膜电位变化,用于判断细胞的凋亡状态。结果:第二壑分:(1)SHR大鼠组真毛细血管内红细胞的流速为1402±864μm/s,明显高于Wistar大鼠982±560μm/s,统计学上有极显著性差异(p<0.001)。(2)与Wistar大鼠组相比,SHR大鼠组微静脉内白细胞滚动速度明显加快(p<0.001),差异集中体现在管径为30-40μm的微静脉上。在这个级别的微静脉中,Wiistar大鼠白细胞滚动速度为39.40±15.60μm/s,SHR组白细胞滚动速度为75.10±31.50μm/s,明显高于Wistar大鼠组(p<0.001)。Wistaar大鼠肠系膜上肥大细胞颗粒粗大,均匀分布于细胞浆;SHR大鼠组多数肥大细胞脱颗粒。(3)Wistar和SHR大鼠肠系膜普遍存在微淋巴管自律运动。Wistar大鼠微淋巴管自律运动相对振幅和频率分别是43.30%±12.50%和8.80±2.60周期/分,SHR肠系膜自律运动的的相对振幅和频率分别是29.20%±13.11%、6.50±0.70周期/分,两组间的相对振幅存在极显著性差异(p<0.001),SHR微淋巴管自律运动的频率受到抑制,无统计学意义;SHR肠系膜微淋巴管收缩期振幅、收缩速度及收缩时程分别为36.00±21.96μm、25.00±8.63μm/s及1.34±0.51s,Wistar大鼠收缩期振幅、收缩速度及收缩时程分别为48.00±1430μm、32.00±11.30μm/s及1.58±0.30s,两组间存在统计学差异(p<0.01);SHR肠系膜微淋巴管舒张期振幅、舒张速度及舒张时程分别为11.30±4.36μm、11.30±4.36μm/s和2.67±1.30s,Wistar大鼠舒张期振幅、舒张速度及舒张时程分别为46.00±14.30μm、16.70±7.70μm/s和3.24±1.60s,两组间舒张期振幅、舒张速度有统计学差异(p<0.01)。第三部分:(1)成功分离出Wistar RAECs和SHR RAECs.形态学上,倒置显微镜下观察到Wistar RAECs长至融合后呈典型的“铺路石”样状态,同时期SHR RAECs细胞形态不规则、汇合度稍差,细胞间的细胞间隙较大;vWF呈阳性。(2)Wistar RAECs和SHR RAECs的细胞行为学存在显著性差异。与Wistar RAECs相比,SHR RAECs通透性显著增加;SHR RAECs迁移和血管新生能力明显低于正常组。(3)Western blot和明胶酶谱分析表明:与Wiistar RAECs相比,SHR RAECs显著增加了MMP-2蛋白的表达(p<0.01)和MMP-2酶活性(p<0.01),MMP-9蛋白和MMP-9酶活性无显著性变化(p>0.05);50μM强力霉素共培养SHR RAECs组显著抑制MMP-2蛋白的表达(p<0.05);与Wistar RAECs相比,在不同的时间点,SHR RAECs对FITC-dextran的通透性变化显著性增加。与SHR RAECs组比,50μM doxycycline预处理SHR RAECs组后,明显抑制了其对FITC-dextran通透性的增高(p<0.01)。荧光显微镜观察:SHR RAECs VE-cadherinN β-catenin蛋白结构破坏,VERFR2荧光表达强度明显下调(p<0.05)。50μM强力霉素共培养SHR RAECs后,VE-cadherin、β-catenin蛋白表达状态明显改善;Western blot结果表明:与WistarRAECs相比,SHR RAECs VE-cadherin、β-catenin蛋白表达量显著性下调(p<0.01);50μM doxycycline预处理SHR RAECs有效抑制MMP-2增高导致的VE-cadherin、β-catenin蛋白表达量下调(p<0.01)。荧光显微镜观察:Wistar RAECs组JC-1单体呈现红色荧光,SHR RAECs组JC-1单体红色荧光明显减弱,绿色荧光增强;50μM doxycycline共培养SHR RAECs后,红色荧光部分性恢复。结论:第一部分:成功改进了显微闭路电视观测系统。与Wistar大鼠组目比,SHR大鼠肠系膜真毛细血管流速显著增加,是机体的代偿反应之一。8周龄SHR白细胞滚动速度明显增加;肥大细胞变形、脱颗粒增多,且白细胞滚动的统计学差异集中反映在管径为30-40μM的微静脉上,这种差异的集中可能是:管径为30-40μm的微静脉血流加强的程度高于此部位炎症反应白细胞募集的速度。SHR大鼠肠系膜微淋巴管存在自律运动功能障碍,表现为频率、振幅以及舒缩活动的下降。第二部分:成功分离出大鼠主动脉内皮细胞,SHR RAECs迁移能力、成管能力明显下降,通透性升高;SHR RAECs居高不下的MMP-2活性,一方面引起VEGFR2胞外域降解,同时破坏VE-cadherin和β-catenin,导致通透性增高,促进了凋亡,血管逐渐硬化失去弹性,可能是导致高血压状态下管腔狭窄和闭塞等微血管稀疏的原因之一。
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