LDLR基因缺失小鼠脂代謝、炎癥、糖代謝相關(guān)基因的表達(dá)研究.pdf

1、動脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)是指動脈內(nèi)膜發(fā)生脂質(zhì)等成分的沉積，平滑肌細(xì)胞(smoothmusclecell，SMC)及膠原纖維增生，并或伴有壞死及鈣化等不同程度病變的慢性進(jìn)行性病理過程。該病變可導(dǎo)致管壁增厚變硬、失去彈性，由于明顯的內(nèi)膜粥樣硬化斑塊，使血管管腔縮小，嚴(yán)重者可導(dǎo)致斑塊破裂、血栓形成，最終可導(dǎo)致管腔閉塞。AS的發(fā)病機(jī)制非常復(fù)雜，從血脂代謝紊亂、內(nèi)皮細(xì)胞損傷、炎癥細(xì)胞侵入、泡沫細(xì)胞形成、SMC游走增殖，

2、到脂紋、纖維斑塊乃至粥樣斑塊的形成過程中起著決定性的作用。涉及到一系列相關(guān)基因的表達(dá)變化。目前Rv~AS的早期發(fā)病機(jī)制還不明確，往往是血脂異常、糖代謝失衡、炎癥等多種危險因素并存，共同影響著AS的發(fā)生發(fā)展。有許多關(guān)于AS的學(xué)說，目前傾向于將這些假說綜合起來，每個假說則反映TAS發(fā)生過程中的各個環(huán)節(jié)。在特定的情況下，其中的一個環(huán)節(jié)占主導(dǎo)地位。動脈粥樣硬化的發(fā)生有多種危險因素，其中脂代謝紊亂導(dǎo)致的血脂異常是AS發(fā)生發(fā)展的重要基礎(chǔ)。低密度脂蛋

3、白受體(low density lipoprotein receptor,LDLR)是一種細(xì)胞膜表面的糖蛋白，在膽固醇和甘油三脂(triglyceride，TG)的轉(zhuǎn)運(yùn)中起重要作用。已知編碼LDLR的基因缺陷，可導(dǎo)致高膽固醇血癥。LDLR基因缺失(LDLR-/-)小鼠可在普通飲食下自發(fā)產(chǎn)生內(nèi)膜脂質(zhì)沉積，且與人AS各階段病理特征非常相似，病變部位也極其吻合。目前，國內(nèi)外研究主要側(cè)重于脂代謝相關(guān)基因敲除、抑制或過表達(dá)后對AS的影響，而對AS

4、發(fā)病前期和早期的脂代謝相關(guān)基因表達(dá)變化報道不多。我們以幼齡LDLR-/-小鼠為研究對象，應(yīng)用RT-PCR技術(shù)檢測AS發(fā)病前期和早期肝臟中脂代謝、炎癥和糖代謝相關(guān)基因時序表達(dá)情況，同時結(jié)合血生化指標(biāo)及主動脈的病理學(xué)觀察，著重探討AS發(fā)病前期和早期脂代謝相關(guān)基因的表達(dá)變化規(guī)律及其與血脂紊亂乃至AS的關(guān)系。 結(jié)果顯示： 1、基因表達(dá)變化特征：所檢測的14條脂代謝相關(guān)基因中，與同齡野生型(WT)小鼠相比，LDLR-/-小鼠肝

5、臟中載脂蛋白AIV(apolipoproteinAIv,apoAIV)、脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)體(fatty acid transporter,FAT/CD36)、肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ(camitine palmitoyl transferase Ⅰ，CPT Ⅰ)、葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(glucose-regulated protein 78，GRP78)、和清道夫受體A(scavenger receptor class A，SR-A)的mRNA水平在

6、14天齡時就顯著下調(diào)(P<0.05)；30天齡時載脂蛋白AI(apolipoprotein AI，apoAI)顯著上調(diào)，載脂蛋白F(apolipoprotein F，apoF)顯著下調(diào)(P<0.05)；60天齡時，肝x受體α(liver X receptor α LXRa)顯著升高(P<0.05)；酰基輔酶A氧化酶1(acyl-coenzymeA oxidase 1，ACOX 1)在90天齡顯著下調(diào)(P<0.05)；載脂蛋AV(apol

7、ipoproteinAV,apoAV)、載脂蛋白E(apolipoproteinE，apoE)、過氧化物增殖物激活型受體α(peroxidase proliferator-activated receptor a，PPARa)、血管生成素樣蛋白3(angiopoietin-like protein 3，Angptl 3)和硬脂?；o酶A脫氫酶1(Stearoyl-CoA desaturase-1，SCD1)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05

8、)。所檢測的4條炎癥相關(guān)基因中，LDLR-/-小鼠與WT小鼠相比，白蛋白(albumin)基因在60天齡時表達(dá)顯著升高(P<0.05)；非受體酪氨酸激酶1(januskinase-1，JAK-1)基因在14和30天齡顯著下調(diào)(P<0.05)；C-反應(yīng)蛋白(c-reationprotein，CRP)和甘露糖結(jié)合凝集素(Mannan-binding lectin，MBL)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。 所檢測的2條糖代謝相關(guān)基

9、因中，LDLR-/-小鼠與WT小鼠相比，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(phosphoenolpyruvate carboxykinase，PEPCK)和絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶B(Protein Kinase B，Akt/PKB)mRNA表達(dá)水平均無統(tǒng)計學(xué)意義。 2.血生化指標(biāo)檢測：LDLR-/-小鼠血清總膽固醇(totle cholesterol，TC)、TG和低密度脂蛋白-膽固醇(Low Density Lipoprotein-C

10、holesterol，LDL-C)含量從14天齡時就顯著高于同齡WT小鼠(均P<0.05)，并隨年齡增長持續(xù)升高。TC和LDL-C水平分別比同齡WT小鼠升高約4倍和10倍，并一直維持于較高水平。TG水平約高于同齡WT小鼠3倍，高密度脂蛋白-膽固醇(High DensityLipoprotein-Cholesterol，HDL-C)也較同齡WT小鼠高出2倍。 3.主動脈根部內(nèi)膜形態(tài)變化：光學(xué)顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，LDLR-/-小鼠在3

11、0天齡時主動脈內(nèi)膜有輕微的脂質(zhì)沉積；60天齡時瓣膜區(qū)出現(xiàn)明顯的脂質(zhì)沉積，脂質(zhì)沉積程度明顯加重；90天齡時能觀察到較為嚴(yán)重的脂質(zhì)沉積，蘇丹Ⅳ染色陽性區(qū)域增大。14天齡時的LDLR-/-。小鼠和各個年齡段的WT小鼠主動脈根部內(nèi)膜均未見明顯的脂質(zhì)沉積。 上述脂代謝相關(guān)基因在幼齡小鼠即發(fā)生表達(dá)水平的改變，與血脂紊亂及主動脈病變發(fā)生過程呈現(xiàn)正相關(guān)，說明其可能共同參與幼齡小鼠的脂質(zhì)代謝紊亂，進(jìn)而影響動脈內(nèi)皮細(xì)胞功能改變乃至AS早期病變的發(fā)