硫酸乙酰肝素蛋白聚糖对人血管平滑肌细胞及内皮细胞生长的调节作用及其与动脉粥样硬化的关系

硫酸乙酰肝素蛋白聚糖对人血管平滑肌细胞及内皮细胞生长的调节作用及其与动脉粥样硬化的关系

杨国君[1]1995年在《硫酸乙酰肝素蛋白聚糖对人血管平滑肌细胞及内皮细胞生长的调节作用及其与动脉粥样硬化的关系》文中研究指明已知动脉平滑肌细胞增殖是动脉粥样硬化(AS)发病的重要因素,而血管内皮细胞受损是AS发生的始动环节,且已经证明硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPG)具有较明显的抑制动脉平滑肌细胞增殖及促血管内皮细胞增生的作用,但其机制尚不清楚。本文乃以培养的人主动脉平滑肌细胞(hASMC)和人脐静脉内皮细胞(hUVEC)为实验模型,应用~3H-TdR、Northern blot分析、逆转录多聚酶链式反应(RT-PCR)、放射免疫测定(RIA)和紫外比色法等技术观察人主动脉提取的HSPG对培养的hASMC和hUVEC DNA合成及其血小板源生长因子(PDGF)、转化生长因子—β(TGF—β)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、血管紧张素原(Ang N)、内皮素-1(ET-1)基因表达扣肾素-血管紧张素系统的影响,以探索其可能的作用机制,进而为寻找有效的抗AS手段提供理论基础。 一、HSPG抑制hASMC DNA的合成及外源性PDGF-谤导的DNA合成: HSPG(15.25μg/ml)作用于静止期的hASMC 72小时后能明显抑制其~3H-TdR的参入(10385.25±3263.0 vs 25540.5±6421.4cpm,P<0.01),而PDGF-AB(10ng/ml)则明显提高DNA的合成(13480.5±4410.0 vs 1457.7±161.3cpm,P<0.01),PDGF—抗体(12.5μg/ml)可抑制PDGF的促DNA合成作用。HSPG亦能抑制PDGF-诱导的DNA合成(7849.0±597.2 vs 13847.1±3175.5cpm,P<0.01)。

刘慧[2]2007年在《辛伐他汀调控CTGF诱导心肌细胞肥大的作用及其与ERK1/2关系的研究》文中研究说明研究背景心肌细胞肥大是高血压左室肥厚(LVH)重要的细胞病理学基础,阐明其发生及调控机制对心血管疾病的防治具有重要意义。左室肥厚是高血压病一个重要的并发症和引起病人死亡及相关疾病发生的独立危险因素,主要包括两方面的改变:一是心肌细胞的肥大;二是非心肌细胞的增殖和增生导致心肌胶原网络改建,二者共同构成了心脏重构的病理基础。许多资料表明,结缔组织生长因子(CTGF)是可刺激心脏成纤维细胞增殖,胶原合成增多的生长因子,但它能否诱导心肌细胞肥大及其作用的信号转导机制,目前还不十分清楚。高血压治疗的最终目标是减少心血管事件发生和降低其致死率及致残率,其中减轻或消退LVH、恢复心脏功能是治疗的重要目标。目前用于逆转LVH作用的药物主要有血管紧张素转换酶抑制剂、钙离子拮抗剂、血管紧张素II受体拮抗剂和β受体阻滞剂等。但由于它们生物学效应的局限,在临床应用上受到了一定的限制性。他汀类药物为3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶抑制剂,是胆固醇合成抑制剂,具有独立于调脂之外的心血管保护作用,能够抑制血管平滑肌细胞增殖,逆转左室肥厚。近年来,他汀类药物抑制心肌细胞肥大,从而改善心脏重构已成为一个学术界探讨课题,但其具体的分子机制尚不十分清楚。细胞外信号调节激酶(ERK)是多种促生长信号传导途径的核心成分。ERK 1/2是ERK1和ERK2的统称,是将信号从表面受体传导至细胞核的关键。近年来的许多实验研究证明,ERK1/2的活化是促成心肌肥厚的重要因素,但其在CTGF诱导下心肌细胞肥大中有何作用,目前尚不十分清楚。研究目的本研究在细胞和分子水平上观察CTGF对培养Sprague-Dawley(SD)大鼠心肌细胞肥大的作用与ERK1/2的关系及辛伐他汀的干预效应;探讨CTGF诱导心肌细胞肥大的信号转导机制。研究辛伐他汀抑制心肌细胞肥大的作用和信号转导机制,为辛伐他汀逆转心肌肥厚提供理论依据和新的治疗思路。研究方法及内容本研究以乳鼠心肌细胞为研究对象,以培养的新生SD大鼠心肌细胞为实验模型,用图象分析法测定心肌细胞表面积,用[3H]一亮氨酸掺入法测定心肌细胞蛋白合成速率,用考马斯亮兰法测定心肌细胞蛋白含量,用蛋白免疫印迹法(western blot)测定心肌细胞总ERK1/2(t-ERK1/2)和磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)的蛋白表达水平。动态观察:(1)CTGF对心肌细胞表面积、蛋白合成速率及蛋白含量的影响;(2)CTGF对心肌细胞总ERK1/2和磷酸化ERK1/2表达的影响; (3)辛伐他汀对CTGF诱导下心肌细胞表面积、蛋白合成速率及蛋白含量的影响;(4)辛伐他汀对CTGF诱导下心肌细胞总ERK1/2和磷酸化ERK1/2表达的影响。研究结果(1)随着CTGF浓度的增加,心肌细胞表面积呈剂量依赖性增加,其中10μg/L、25μg/L、50μg/L、100μg/L的CTGF组心肌细胞的表面积分别为929.88±132.21μm2、1411.31±129.16μm2、1731.99±152.96μm2、2040.62±205.37μm2,均明显高于对照组心肌细胞表面积(606.34±72.70μm2),差异非常显著(p<0.01);100μmol/L的PD98059和100μg/L的CTGF共同干预组心肌细胞表面积为1099.32±156.58μm2,明显低于100μg/L的CTGF组,并有统计学意义(p<0.01);(2)随着CTGF浓度的增加,心肌细胞蛋白合成速率呈剂量依赖性增加,其中10μg/L、25μg/L、50μg/L、100μg/L的CTGF组心肌细胞[3H]-亮氨酸掺入率分别为1340.99±114.55 cpm/well、1598.81±154.62 cpm/ well、2005.65±131.16 cpm/well、2277.28±176.96cpm/well,均明显高于对照组心肌细胞[3H]-亮氨酸掺入率(1141.27±134.95cpm/well ),差异非常显著(p<0.01); 100μmol/L的PD98059和100μg/L的CTGF共同干预组心肌细胞[3H]-亮氨酸掺入率为1391.34±96.23cpm/well,明显低于100μg/L的CTGF组(p<0.01);(3)随着CTGF浓度的增加,心肌细胞蛋白含量呈剂量依赖性增加,其中10μg/L、25μg/L、50μg/L、100μg/L的CTGF组心肌细胞蛋白含量分别为0.790±0.075 ng/cell、1.054±0.094 ng/cell、1.282±0.105 ng/cell、1.533±0.102ng/cell,均明显高于对照组心肌细胞蛋白含量(0.673±0.080 ng/cell),差异分别为显著和非常显著(p<0.05~0.01 ); 100μmol/L的PD98059和100μg/L的CTGF共同干预组心肌细胞蛋白含量为1.069±0.079ng /cell,明显低于100μg/L的CTGF组(p<0.01);(4)随着CTGF浓度的增加,心肌细胞P-ERK1/2表达呈剂量依赖性增高,10μg/L、25μg/L、50μg/L、100μg/L的CTGF组的心肌细胞P-ERK1/2表达明显高于对照组(p<0.01),而t-ERK1/2在各组表达差异不明显(p>0.05);CTGF作用后,在0min、5min、10min、15min、30min、60min、120min时间点,P-ERK1/2表达呈时间依赖性变化,其中0~15min时P-ERK1/2表达呈逐渐升高的趋势,在15min时表达最高,以后则呈逐渐下降趋势,而t-ERK1/2在各时间点表达差异不明显(p>0.05);(5)50μg/L CTGF组的心肌细胞表面积为1825.36±173.55μm2,与对照组(676.38±90.25μm2)比较显著增加(P<0.01); 10-7mol/L、10-6mol/L、10-5mol/L、10-4mol/L辛伐他汀干预组的心肌细胞表面积分别为1530.58±151.58μm2、1111.46±135.63μm2、901.18±110.47μm2、725.24±92.35μm2,与CTGF组比较呈浓度依赖性降低(P<0.01);(6)CTGF组的心肌细胞[3H]-亮氨酸掺入率为2300.55±115.47 cpm/well,与对照组(926.32±83.56 cpm/well)比较显著增加(P<0.01); 10-7mol/L、10-6mol/L、10-5mol/L、10-4mol/L辛伐他汀干预组的心肌细胞[3H]-亮氨酸掺入率分别为1989.36±101.22 cpm/well、1551.14±102.55 cpm/well、1232.10±93.58cpm/well、1033.46±90.29cpm/well、与CTGF组比较呈浓度依赖性降低(P<0.01)(7)CTGF组的心肌细胞蛋白含量为1.656±0.216 ng/cell,与对照组(0.635±0.072 ng/cell)比较显著增加(P<0.01); 10-7mol/L、10-6mol/L、10-5mol/L、10-4mol/LSim干预组的心肌细胞蛋白含量分别为1.206±0.152ng/cell、0.895±0.123 ng/cell、0.722±0.082 ng/cell、0.685±0.065ng/cell,与CTGF组比较呈浓度依赖性降低(P<0.01);(8)CTGF组心肌细胞P-ERK1/2表达明显高于对照组,10-7mol/L、10-6mol/L、10-5mol/L、10-4mol/L辛伐他汀干预组心肌细胞P-ERK1/2表达与CTGF组比较呈浓度依赖性降低(P<0.01);心肌细胞t-ERK1/2的表达在各组没有明显的差异(p>0.05)。研究结论(1)CTGF可剂量依赖地诱导心肌细胞表面积增大、心肌细胞蛋白合成速率增高、心肌细胞蛋白含量增加,提示CTGF具有诱导心肌细胞肥大的作用;(2) CTGF可剂量依赖性和时间依赖性地诱导心肌细胞ERK1/2的磷酸化,ERK1/2的抑制剂PD98059可抑制和减轻心肌细胞表面积增大、蛋白合成速率增高、蛋白含量增加的程度,表明CTGF诱导心肌细胞肥大的机制可能是通过ERK1/2的磷酸化来实现的;(3)辛伐他汀可剂量依赖性地抑制CTGF诱导的心肌细胞表面积增大、心肌细胞蛋白合成速率增高、心肌细胞蛋白含量增加,提示辛伐他汀具有抑制CTGF诱导心肌细胞肥大的作用;(4)辛伐他汀可剂量依赖性地抑制CTGF诱导的心肌细胞ERK1/2的磷酸化,表明辛伐他汀抑制CTGF诱导的心肌细胞肥大可能是通过抑制ERK1/2的磷酸化来实现的。综上所述,不难看出CTGF可诱导心肌细胞肥大,从而参与心脏重构发生发展,该作用的机制可能与ERK1/2的磷酸化密切相关。辛伐他汀可抑制CTGF诱导的心肌细胞肥大,从而抑制心脏重构的发生发展,该作用的机制可能与其抑制ERK1/2的磷酸化密切相关。但ERK1/2的磷酸化和被抑制是否分别是CTGF诱导心肌细胞肥大和辛伐他汀抑制CTGF诱导的心肌细胞肥大的唯一信号转导机制,这有待于进一步研究。

佚名[3]2008年在《《实用医学杂志》2008年第24卷主题词索引》文中研究指明

张月杰[4]2010年在《刺参岩藻多糖对神经干/前体细胞的增殖作用及其机制研究》文中指出刺参(Stichopus japonicus),归属于无脊椎动物棘皮动物门(Echinodermata)海参纲(Holothurioider)刺参科(Stichopodidae)。自古以来,海参不仅被冠为海八珍之首,而且历来被认为是一种药食两用的滋补品。刺参多糖类物质具有广泛的生物学活性,诸如抗凝血、增强免疫力、抗肿瘤、抗病毒、调节脂类代谢以及组织发生等。近年来,硫酸化多糖对神经干/前体细胞(NSPCs)发育的影响成为神经生物学及糖生物学研究的新热点。硫酸化多糖作为中枢神经系统(CNS)细胞外基质的重要成分,其在神经细胞增殖、分化和迁移等过程中发挥极其重要的调节作用。然而,单纯的硫酸化多糖,特别是海洋生物来源的酸性硫酸化多糖对NSPCs发育的研究较少。我们从鲜刺参体壁中分离纯化得到单一组分的岩藻多糖(HS),对其理化性质和结构进行分析;研究HS对NSPCs存活、增殖、聚集和凋亡的影响,结果发现HS明显地促进神经球的形成;并进一步探讨其促进NSPCs形成神经球的原因以及可能的作用机制。期望为深入认识硫酸化多糖在CNS中的生物学功能提供新的线索,同时为NSPCs移植用于神经系统退行性疾病及CNS损伤的临床治疗提供一些新的思路。本论文的研究内容和结果主要有以下几个方面。1刺参岩藻多糖的提取、纯化以及活性多糖组分的筛选首先采用胃蛋白酶/胰蛋白酶双酶解,60%乙醇沉淀获得刺参粗多糖。经大孔吸附树脂柱脱色后,采用DEAE-Sepharose柱进行第一次分离纯化。用2M氯化钠溶液进行线性洗脱,紫外210nnm、280nm结合苯酚硫酸法监测流出的各组分,得到A、B、C、D四个糖组分,然后将有活性的组分(组分D)用Superdex 200柱进行二次分离纯化。用0.15mol/L氯化钠溶液洗脱,紫外210nm和280nm同时监测,收集各组分,再利用Sephadex G-25柱脱盐,最后冷冻干燥得到活性组分HS。粗多糖(CHS)得率为0.23%,精制多糖(FHS)得率为0.053%。2刺参岩藻多糖(HS)理化性质和结构的分析凝胶过滤法和紫外扫描初步确定HS为均一物质,分子量为4.23×105Da。HS为白色絮状物,无色、无味,易吸湿;不含蛋白质和核酸。HS中岩藻糖含量为38.12%,糖醛酸含量为16.52%,硫酸基含量为32.64%。单糖组成分析结果表明,HS含有岩藻糖,且相对含量较高;微量的半乳糖,岩藻糖与半乳糖的摩尔比为14.29。红外光谱(IR)显示HS具有硫酸化多糖的特征吸收峰,即1250.96cm-1的S=O的伸缩振动峰和850.78 cm-1的C-O-S的伸缩振动峰,且提示HS由p-D-吡喃糖组成。1HNMR及13C NMR波谱数据进一步提示HS中糖残基可能为β-构型。3刺参岩藻多糖(HS)对体外培养NSPCs的增殖作用首先,建立NSPCs悬浮培养体系。采用酶解与机械吹打相结合的方法从孕14天大鼠的大脑皮质分离NSPCs,以无血清悬浮培养方式体外培养NSPCs并形成神经球,确定适合的种板密度(2-3×105cells/mL)、培养时间(72-96 h)以及HS的剂量范围;采用免疫细胞化学方法对其干细胞特性和多向分化潜能进行鉴定。然后,通过MTT法、BrdU掺入法以及神经球形成实验测定HS对NSPCs的增殖作用。结果表明HS能够以剂量依赖性的方式增加NSPCs的活力;在与生长因子同时作用时,HS可以增加FGF-2对细胞增殖的促进作用,而对于EGF的增殖作用没有影响。BrdU掺入法证实了HS能够促进NSPCs的增殖,并且与FGF-2具有协同性。在较高浓度范围(1-8μg/mL)内,单独的HS能够以剂量依赖性的方式促进NSPCs形成神经球。同样,HS可以增加FGF-2对于神经球形成的促进作用。HS与FGF-2协同促进神经球形成的有效剂量在4-8μg/mL之间。有血清培养条件下,HS同样可以促进神经球的形成,但神经元突起数量减少,神经球之间联系更加直接。最后,采用Hoechst33342/PI双染法检测HS对NSPCs凋亡的作用。结果显示,在HS和/或FGF-2各个处理组中,没有凋亡的细胞出现。4刺参岩藻多糖(HS)促进神经球形成的内在机制实验中我们观察到HS处理组细胞形成神经球的时间要早于对照组;同时,在有血清培养条件下,HS也可以促进已经分化的细胞聚集形成细胞团。从以上两方面综合分析,我们认为HS促进NSPCs形成神经球并不仅仅是由增殖作用引起的。因此,进一步从细胞聚集方面分析HS促进神经球快速形成的原因。结果表明,在NSPCs培养初期,HS能够促进单个细胞聚集,促使3-5个细胞的细胞团生成,这种微环境的形成有利于NSPCs进一步的增殖,从而加速了神经球的形成。但HS诱导的NSPCs聚集及运动性的影响不能用趋化性迁移来解释。进一步的细胞周期实验结果显示HS能够促使更多的细胞进入S期,HS处理组的S-期细胞数是对照组的2.8倍,加速细胞增殖。也就是说,HS的促增殖以及促聚集作用共同促进了神经球的快速生成,因此,HS有可能成为促进NSPCs增殖以及神经球形成的良好辅助分子。5刺参岩藻多糖(HS)对NSPCs的作用与NF-κB转录因子的激活有关NF-κB广泛地存在于神经系统,在神经发生、神经保护以及突触可塑性等方面具有重要作用。文献报道NF-κB信号途径可以调节细胞对于有丝分裂原的反应,而且TNF-α诱导的NSPCs聚集及增殖是通过NF-κB信号途径的激活实现的。因此,我们假定HS对于NSPCs增殖和聚集的作用是通过NF-κB的激活来实现的。采用NF-κBP65ELISA检测细胞核中P65蛋白的含量,以此表示转录因子的激活程度。结果显示,在5-50μg/mL剂量范围内,细胞核内的P65蛋白含量以剂量依赖性方式增加;在50μg/mL浓度时,细胞核内P65蛋白的含量比对照组增加了近50%,初步结果表明HS对NSPCs的作用与NF-κB转录因子的激活有关。6刺参岩藻多糖(HS)对NSPCs的作用并不影响神经球的干细胞特性以及多向分化潜能HS来源于海洋无脊椎动物,没有潜在的病毒感染;更为重要的是HS抗凝活性较低,不易引起内出血等不良反应,有可能成为促进NSPCs增殖以及神经球形成的良好辅助分子。因此,本文在研究发现HS促进NSPCs增殖和神经球形成的基础上,对其诱导生成的神经球干细胞特性及其多向分化潜能进行鉴定。结果显示,HS并不改变神经球的特征性蛋白Nestin的表达;经HS(4μg/mL)诱导形成的神经球仍具有多向分化潜能,可以分化成04+的少突胶质细胞、GFAP+的星型胶质细胞以及MAP2+的神经元。这些结果表明刺参岩藻多糖(HS)并不影响神经球的干细胞特性及其多向分化潜能。本研究取得的成果和结论主要有:(1)从刺参体壁中分离得到均一的硫酸化多糖组分HS,分子量为4.23×105Da,岩藻糖含量为38.12%,糖醛酸含量为16.52%,硫酸基含量为32.64%。(2)首次确定HS能够促进NSPCs增殖,并且与成纤维细胞生长因子(FGF-2)有协同作用。HS不会引起细胞凋亡。(3)首次确定HS能够促进NSPCs的聚集,在细胞培养初期能够促进神经球的快速形成;同时促进NSPCs分裂,使更多的细胞进入S期,这两种作用共同促进神经球的形成。(4)初步确定HS对于NSPCs的促增殖和促聚集作用与NF-κB信号途径的激活有关。

张友义, 刘伟娜, 赵慧娜, 徐晨, 倪鑫[5]2019年在《Furin的生物学功能》文中研究说明弗林蛋白酶(Furin)是一种高度特异性的丝氨酸内切蛋白酶,属于前蛋白转化酶(proprotein convertases,PC)家族。Furin的前体蛋白依次在内质网和高尔基体中经过两次自剪切后而活化,其能识别特定的氨基酸序列并通过蛋白水解切割修饰而激活分泌途径中许多重要的多肽和蛋白的前体。Furin底物众多,涉及许多疾病,包括癌症、动脉粥样硬化和由细菌或病毒引起的感染等,因此具有重要的生物学功能,探究其与相关疾病的关系从而为预防和治疗找到新的靶标。

参考文献:

[1]. 硫酸乙酰肝素蛋白聚糖对人血管平滑肌细胞及内皮细胞生长的调节作用及其与动脉粥样硬化的关系[D]. 杨国君. 中国协和医科大学. 1995

[2]. 辛伐他汀调控CTGF诱导心肌细胞肥大的作用及其与ERK1/2关系的研究[D]. 刘慧. 第四军医大学. 2007

[3]. 《实用医学杂志》2008年第24卷主题词索引[J]. 佚名. 实用医学杂志. 2008

[4]. 刺参岩藻多糖对神经干/前体细胞的增殖作用及其机制研究[D]. 张月杰. 山东大学. 2010

[5]. Furin的生物学功能[J]. 张友义, 刘伟娜, 赵慧娜, 徐晨, 倪鑫. 生命的化学. 2019

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硫酸乙酰肝素蛋白聚糖对人血管平滑肌细胞及内皮细胞生长的调节作用及其与动脉粥样硬化的关系
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