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文檔簡介
1、尿酸(uric acid,UA)是人類嘌呤代謝的最終產(chǎn)物,與痛風(fēng)相關(guān)。目前,許多證據(jù)將高尿酸與心血管疾病聯(lián)系在一起。許多流行病學(xué)調(diào)查也發(fā)現(xiàn)尿酸與動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)的重要危險(xiǎn)因素,是高血壓、冠心病等心血管疾病的預(yù)測因子。但是某些隊(duì)列研究的多因素分析并不支持這種結(jié)論。因此,高尿酸與心血管疾病的相關(guān)性尚不確切,這些爭論促使我們進(jìn)一步探索高尿酸與心血管疾病相互間的關(guān)系及機(jī)制。
基礎(chǔ)研究方面,高尿酸血癥
2、導(dǎo)致血管損傷的病理生理機(jī)制尚未明確。有研究提示,高尿酸可通過過度激活腎素-血管緊張素系統(tǒng)(renin-angiotensin system,RAS)導(dǎo)致血管損傷,引起內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙。腎素(前體)受體[prorenin receptor,(P)RR]作為RAS較新的成員是否參與尿酸導(dǎo)致的血管損傷尚未有研究證實(shí)。
在AS形成的起始階段,關(guān)鍵是血流動(dòng)力學(xué)改變及外周血白細(xì)胞對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的黏附、浸潤作用。單核細(xì)胞在粘附、遷移中表現(xiàn)出
3、比其他白細(xì)胞更強(qiáng)的變形能力。因此,深入研究內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)單核細(xì)胞粘附、遷移的影響,有助于理解動(dòng)脈粥樣硬化形成的機(jī)制,同時(shí)也能為臨床的靶向治療提供更為準(zhǔn)確、高效的作用位點(diǎn)。
尿酸是否可以激活(P)RR致內(nèi)皮功能紊亂、影響細(xì)胞粘附功能,導(dǎo)致AS的機(jī)制并不明確。微流控芯片技術(shù)是一種可控的用于模擬流體狀態(tài)的裝置,具有實(shí)時(shí)觀察并模擬血流狀態(tài),調(diào)控流體變化,節(jié)省細(xì)胞資源等優(yōu)點(diǎn),對(duì)研究內(nèi)皮細(xì)胞粘附功能具有重要的意義。由于單核細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的滾動(dòng)
4、粘附過程為持續(xù)動(dòng)態(tài)變化的過程,為了更好地觀察這一重要現(xiàn)象,驗(yàn)證尿酸導(dǎo)致內(nèi)皮功能改變及粘附分子變化對(duì)單核細(xì)胞粘附的影響,我們擬通過微流控系統(tǒng),在血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)下研究高尿酸血癥對(duì)單核細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的影響,探討高UA導(dǎo)致AS的相關(guān)機(jī)制。
目的:
本研究探討了高尿酸對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)表達(dá)(P)RR及粘附功能的影響,以及通過微流控芯片
5、技術(shù)進(jìn)一步研究在血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)時(shí),高尿酸對(duì)HUVECs的損傷影響并對(duì)其機(jī)制進(jìn)行探討。
方法:
1.提取原代HUVECs,采用不同時(shí)間點(diǎn)(0h、12h、24h、36h、48h)、不同濃度(0mg/dl、6mg/dl、9mg/dl、12mg/dl)的尿酸干預(yù)內(nèi)皮細(xì)胞,測定(P)RR的表達(dá)。
2.選取最適時(shí)間點(diǎn)及濃度作為高尿酸水平干預(yù)HUVECs,檢測(P)RR的表達(dá)及細(xì)胞間粘附分1(Intercellular
6、adhesion molecule-1,ICAM-1)的表達(dá)及其影響機(jī)制,通過Transwell小室研究THP-1與內(nèi)皮細(xì)胞粘附效應(yīng)。
3.設(shè)計(jì)微流控芯片,建立相關(guān)血管流體數(shù)字模型,模擬低切應(yīng)力(low shearstress,LSS)水平時(shí)HUVECs對(duì)(P)RR及ICAM-1表達(dá)的影響。
4.在微流控系統(tǒng)中,觀察LSS及高尿酸刺激時(shí),HUVECs表達(dá)(P)RR和粘附分子ICAM-1的變化,研究THP-1與內(nèi)皮細(xì)胞
7、間的粘附效應(yīng),探討HUVECs在靜態(tài)與流體培養(yǎng)中的功能差別。
結(jié)果:
1.與對(duì)照組(0mg/dl)相比,6mg/dl及12mg/dl尿酸組(P)RR的表達(dá)未見明顯增加,9mg/dl尿酸組(P)RR的表達(dá)明顯升高(P<0.05)。
2.用9mg/dl濃度的尿酸刺激HUVECs不同時(shí)間后,(P)RR的表達(dá)在12h開始升高,于24h達(dá)峰值(P<0.05),36h后開始下降,后逐漸降至對(duì)照組水平。選取尿酸濃度9mg
8、/dl,刺激時(shí)間24h作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)刺激條件。
3.與對(duì)照組(0mg/dl)相比,尿酸組(9mg/dl)(P)RR的表達(dá)明顯升高(P<0.01),P-p38MAPK表達(dá)明顯升高(P<0.05),粘附分子ICAM-1的表達(dá)也隨之升高(P<0.05)。與尿酸組相比,加入丙磺舒抑制尿酸的吸收后,(P)RR的表達(dá)明顯降低(P<0.05),同時(shí)P-p38MAPK的表達(dá)明顯減少(P<0.05),粘附分子ICAM-1的表達(dá)也隨之減少(P<0.
9、05)
4.(P)RR siRNA組(P)RR的表達(dá)明顯減少(P<0.05),同時(shí)ICAM-1及P-P38MAPK的表達(dá)被抑制(P<0.05)。
5.在Transwell小室中,HUVECs予以綠色熒光探針標(biāo)記,THP-1予以細(xì)胞橙色熒光標(biāo)記,與對(duì)照組相比,尿酸組THP-1粘附于HUVECs的數(shù)量明顯增多(P<0.01)。
6.在微流控芯片直通道內(nèi),低切應(yīng)力組(P)RR的表達(dá)(P<0.01)及ICAM-1的
10、表達(dá)(P<0.05)較靜態(tài)組升高更顯著。
7.在微流控芯片直通道內(nèi),低切應(yīng)力情況下,尿酸組與對(duì)照組相比,(P)RR的熒光強(qiáng)度(P<0.01)及ICAM-1的熒光強(qiáng)度(P<0.05)明顯升高。
8.高尿酸(9mg/dl)可增加HUVECs對(duì)THP-1細(xì)胞的粘附性,較低的切應(yīng)力可使THP-1細(xì)胞粘附數(shù)量進(jìn)一步增加(P<0.01)。
結(jié)論:
1.HUVECs表達(dá)豐富的(P)RR。
2.尿酸刺激
11、HUVECs表達(dá)(P)RR呈時(shí)間及劑量依賴性,在尿酸濃度為9mg/dL、刺激時(shí)間為24h時(shí),(P)RR的表達(dá)最高
3.高尿酸能上調(diào)(P)RR表達(dá),可能通過激活P38MAPK信號(hào)通路,引起ICAM-1表達(dá)增加,并使得THP-1與HUVECs的粘附數(shù)量增加。
4.在模擬血流動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)觀察時(shí),低切應(yīng)力可以促使HUVECs表達(dá)(P)RR、ICAM-1增加。
5.在低切應(yīng)力的情況下,高尿酸可增加(P)RR、ICAM-
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