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目的:
研究人脐静脉血管内皮细胞在FGF21刺激下,动脉粥样硬化相关因子PON1、ICAM1、VCAM1表达量的变化。脂肪细胞在FGF21刺激下,葡萄糖摄取量变化情况以及动脉粥样硬化相关因子PON1表达量的变化;研究不同处理组C57BL6小鼠和apoE-/-小鼠各组织中FGF21以及动脉粥样硬化相关因子PON1表达量的变化。从而初步探讨FGF21对动脉粥样硬化的影响及其作用机制。
方法:
1.细胞实验中(1)不同浓度FGF21作用于HUVECs,酚-氯仿法提取RNA,逆转成cDNA,扩增后,加入PON1、ICAM1、VCAM1引物进行real-timePCR,提蛋检测PON1表达水平。同一浓度FGF21不同时间作用HUVECs,检测PON1的mRNA表达量变化。(2)用不同浓度FGF21刺激HUVECs,作用15min后,提取细胞蛋白,Westernblot检测P-Akt,P-Erk1/2的表达水平。(3)将3T3-L1细胞分化为脂肪细胞,油红染色验证,用FGF21刺激,不同时间点分别取培养基测定葡萄糖摄取量。24h后收细胞,real-timePCR检测PON1表达量。
2.动物实验中,雄性C57B6小鼠11只以及apoE-/-小鼠41只,体重25-30g,10-14w。C57B6小鼠给予正常食物(NN,n=11),将apoE-/-小鼠随机分为正常饮食组(NF,n=9),高脂饮食组(HF,n=32),一个月高脂模型造成,随机选取12只给予普伐他汀,即给药组(HF+P,n=12),用量为80μg/g/day,给药二个月。两个月后停止给予高脂食物,继续给药1个月后,眼眶放血处死,液氮冻存或多聚甲醛固定心、肝、脾、肾等脏器以及主动脉。用Elisa测定血清FGF21的表达情况。主动脉进行HE染色,光镜观察AS形成情况。主动脉进行油红染色,观察不同组主动脉脂肪组织的差别,判断造模是否成功。免疫组化法观察FGF21在不同组主动脉表达量的差别。主动脉、肝、肾提RNA,real-timePCR检测FGF21、PON1的水平;提蛋白,用Westernblot检测不同组FGF21、PON1表达量的差别。
结果:
1.细胞实验中(1)随着FGF21作用时间延长,PON1的mRNA表达量也增加。ICAM1、VCAM1的mRNA表达量在不同FGF21浓度时均低于对照组。HUVECs经不同浓度FGF21刺激12h后,PON1的mRNA表达量及蛋白表达量高于对照组,且呈剂量依赖性。(2)HUVECs经不同浓度FGF21刺激后,P-Akt和P-Erk1/2蛋白表达量随着FGF21浓度的升高而增加。(3)脂肪细胞经油红染色证明分化成功;经不同浓度FGF21刺激24h后,葡萄糖摄取量变化呈剂量依赖性;两种浓度FGF21刺激脂肪细胞24h后,PON1的mRNA表达量及蛋白表达量均高于对照,但二者差别不明显。
2.动物实验中(1)Elisa检测,高脂食物apoE-/-小鼠血清FGF21的表达水平高于正常食物apoE-/-小鼠,给药普伐他汀后,FGF21的水平又降低。(2)光镜下NN主动脉平滑肌排列整齐规则,管腔内皮光滑,无增生。HF组平滑肌排列显著紊乱,中膜明显不规则增厚,内膜有泡沫细胞以及斑块形成,钙化严重且广泛。HF+P组主动脉病变较HF组明显减轻,平滑肌排列稍紊乱,中膜有灶性钙化。(3)油红染色结果可见,HF组小鼠的主动脉的脂肪细胞明显多于NF,且二者均多于NN组。(4)免疫组化显示,FGF21在HF组主动脉的表达量多于NF组,给药后,HF+P组主动脉的FGF21的表达量明显降低。(5)定量PCR结果显示,FGF21mRNA在正常C57BL6小鼠的主动脉、肝、肾、脾的表达水平均高于apoE-/-小鼠。HF组小鼠肝FGF21的mRNA表达量高于NF组小鼠,给药普伐他汀后明显降低,HF组小鼠肾FGF21的mRNA表达量高于NF组小鼠,给药后没有降低。(6)Westernblot结果显示,HF组小鼠肝FGF21、PON1的mRNA表达量高于NF组小鼠肝中的表达,且二者均高于NN,给药后表达量又降低。
结论:
1、HUVECs中,FGF21上调抗动脉粥样硬化因子PON1,下调致动脉粥样硬化因子ICAM1、VCAM1的表达量。这些影响可能与Akt和Erk1/2通路有一定的关联。FGF21可以提高脂肪细胞对葡萄糖的摄取量,随着FGF21浓度的增加而增加,同时可以提高脂肪细胞中抗动脉粥样硬化因子PON1的表达量。
2、动脉粥样硬化小鼠的血清、主动脉、肝及肾的FGF21表达量都比正常小鼠显著增加,在给药普伐他汀后,又有所降低。