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目的:炎症反应是动脉粥样硬化发生发展的主要病理机制之一,本研究旨在联合蛋白质组学技术探讨动脉粥样硬化初期的炎症反应相关通路及槲皮素的保护效应和可能机制。方法:1.动物实验:60只初始体重为18.7±0.9 g的ApoE敲除的雄性C57小鼠,被随机分为三组,即普通饲料组(Control,Ct)、高脂饲料组(High fat diet,HFD)、槲皮素干预组(HFD+quercetin 100 mg/kg·bw,HFD+Q),高脂饲料含有21%的脂肪和0.15%的胆固醇,喂养16周后收集血样、主动脉样本,血样用于检测血清中的TC(total cholesterol)、TG(total triglyceride)、HDL-C(high density lipoprotein cholesterol)、LDL-C(low density lipoprotein cholesterol)含量,动脉样本用于整体油红O染色、VVG染色及H&E染色等。2.蛋白质组学:小鼠喂养16周后,每组随机选9只取主动脉做蛋白质组学分析,通过设定FD>1.2或者FD<5/6且P<0.05并根据BP(Biological Process)、MF(Molecular Function)、CC(Cell Component)等确定待研究的蛋白Gal-3,并利用蛋白质-蛋白质相互作用网络示意图(PPI)寻找到其与NLRP3的潜在联系。3.细胞实验:(1)培养RAW264.7细胞,以0、25、50μg/ml ox-LDL处理,采用western blotting检测galectin-3(Gal-3)、NLRP3、caspase-1、IL-1β的蛋白表达情况;(2)RAW264.7细胞被分为六组,分别为对照组、ox-LDL模型组(50μg/ml)、槲皮素组(50μM)、抑制剂组(10μM)、ox-LDL+槲皮素组及ox-LDL+抑制剂组,进行TC、TG检测、油红O染色、免疫荧光及western blotting测量Gal-3、NLRP3、pro-caspase-1、caspase-1、pro-IL-1β、IL-1β蛋白表达情况;(3)RAW264.7细胞被分为五组,即对照组、ox-LDL模型组(50μg/ml)、ox-LDL+rGal-3组(rGal-3 5μg/ml)、ox-LDL+rGal-3+槲皮素组(槲皮素50μM)、ox-LDL+槲皮素组。Western blotting测量Gal-3、NLRP3、pro-caspase-1、caspase-1、pro-IL-1β、IL-1β的蛋白表达情况。结果:1.主动脉油红O染色显示,与Ct组相比,HFD模型组小鼠动脉斑块数量更多,斑块面积更大,VVG显示模型组小鼠的动脉纤维蛋白出现断裂,H&E染色显示炎症反应非常严重,槲皮素均能有效缓解上述状况。此外,槲皮素干预后能使HDL-C显著上升31.0%(P<0.01),并使LDL-C、TC、TG分别减少24.9%(P<0.01)、16.1%(P<0.01)和29.7%(P<0.001)。2.根据FD>1.2或者FD<5/6且P<0.05的标准及实验目的筛选出变化最显著的蛋白之一——Gal-3。与对照组相比,模型组Gal-3上调2.18倍,槲皮素干预后下调0.77倍,免疫组化结果也表明槲皮素可以有效减少Gal-3的表达水平,NLRP3的表达趋势与Gal-3一致。3.通过体外细胞实验发现,50μg/ml ox-LDL处理RAW264.7细胞使Gal-3上调248.1%(P<0.05),同时,使NLRP3、caspase-1、IL-1β的表达量上调349.5%(P<0.05)、401.7%(P<0.05)、203.4%(P<0.05),槲皮素减轻了细胞炎症反应程度。4.体外实验表明槲皮素干预可以细胞内的TC、TG显著减少47.9%(P<0.001)、22.9%(P<0.01),抑制剂干预后也能使细胞内的TC、TG有效减少43.8%(P<0.01)和23.3%(P<0.01),细胞油红O染色表明槲皮素和Gal-3抑制剂干预都能有效减少细胞内的脂质滞留,使巨噬细胞泡沫化程度降低。5.Gal-3抑制剂处理后降低细胞炎症反应,使NLRP3、pro-caspase-1、caspase-1、pro-IL-1β、IL-1β的表达分别下调了48.3%(P<0.01)、37.1%(P<0.05)、81.9%(P<0.001)、41.35%(P>0.05)、42.9%(P<0.01);而加入重组Gal-3蛋白则会加剧炎症反应,激活炎性小体,槲皮素处理后NLRP3、pro-caspase-1、caspase-1、pro-IL-1β及IL-1β分别下降57.1%(P<0.001)、55.6%(P<0.001)、62.5%(P<0.01)、45%(P<0.001)、57%(P<0.001),表明槲皮素参与Gal-3-NLRP3炎性小体通路调节细胞炎症反应过程。结论:槲皮素可能通过Gal-3-NLRP3炎性小体信号通路降低炎症反应,从而对动脉粥样硬化具有一定的保护作用。