李萬(wàn)奎
目前我國(guó)心腦血管疾病的發(fā)病率逐年升高,嚴(yán)重威脅著人們的身體健康,影響了人們的生活質(zhì)量。研究表明,動(dòng)脈粥樣硬化是心腦血管疾病的病理基礎(chǔ),其本質(zhì)是一種炎性改變[1],內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙是動(dòng)脈粥樣硬化早期的病理變化[2],氧化低密度脂蛋白是早期內(nèi)皮細(xì)胞損傷的關(guān)鍵性因子[3]。在動(dòng)脈粥樣硬化的治療中,阿司匹林聯(lián)合阿托伐他汀鈣被公認(rèn)為是有效的治療方案,不僅能抑制血小板聚集、調(diào)節(jié)血脂,還對(duì)炎癥因子有調(diào)節(jié)作用[4]。但在細(xì)胞水平上,阿司匹林聯(lián)合阿托伐他汀鈣對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的影響,目前尚未見文獻(xiàn)報(bào)道?;谝陨涎芯勘尘?,該研究以人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVEC)為研究對(duì)象,用氧化低密度脂蛋白誘導(dǎo)其損傷,建立動(dòng)脈粥樣硬化模型,采用四甲基偶氮唑鹽比色法(methyl thiazolyl tetrazolium assay,MTT 法)檢測(cè) HUVEC 增殖活力,并計(jì)算細(xì)胞存活率,檢測(cè)上清液中白介素-1β (interleukin-1β,IL-1β) 含 量 、 白 介 素 -6(interleukin-6,IL-6)含量、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)含量,來(lái)分析各組炎癥指標(biāo)變化,為阿司匹林聯(lián)合阿托伐他汀鈣治療動(dòng)脈粥樣硬化疾病提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
1.1藥物試劑與動(dòng)物阿司匹林標(biāo)準(zhǔn)品(中國(guó)食品藥品檢定研究院,批號(hào):100113-201706);阿托伐他汀鈣標(biāo)準(zhǔn)品 (中國(guó)食品藥品檢定研究院,批號(hào):100590-201804)。DMEM 培養(yǎng)基(GIBCO 公司,批號(hào)1279435);胰蛋白酶(武漢普諾賽生命科技有限公司,批號(hào)0458-25g);胎牛血清(杭州四季青生物工程材料有限公司,批號(hào)201804031250);氧化低密度脂蛋白 (上海魯汶生物科技有限公司,批號(hào)20180104);IL-1β試劑盒 (南京建成生物工程研究所,批號(hào)20180107);IL-6試劑盒(南京建成生物工程研究所,批號(hào)20180113);TNF-α試劑盒(南京建成生物工程研究所,批號(hào)20180105)。清潔級(jí)健康成年 Sprague-Dawley(SD)大鼠 12只,雌雄不限,體質(zhì)量 290~310 g,許可證號(hào):SCXK(豫)2017-0001,由信陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,購(gòu)自河南省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心;產(chǎn)后1 h以內(nèi)新鮮臍帶數(shù)根,來(lái)自河南圣德醫(yī)院婦產(chǎn)科。
1.2方法
1.2.1 HUVEC的培養(yǎng)、鑒定及傳代 依據(jù)文獻(xiàn)方法及本人前期研究[5],從健康足月產(chǎn)婦臍靜脈內(nèi)提取HUVEC,并進(jìn)行傳代。經(jīng)Ⅷ因子相關(guān)抗原免疫組化染色證實(shí)培養(yǎng)的細(xì)胞為內(nèi)皮細(xì)胞。
1.2.2 含藥血清制備 模擬人類用藥方法及相關(guān)文獻(xiàn)[6],將12只SD大鼠分為4組,每組3只,分別以不同劑量藥物灌胃:空白對(duì)照組及模型組(蒸餾水 2 ml),阿司匹林組(1 mg/ml阿司匹林溶液 2 ml),阿司匹林+阿托伐他汀鈣組 (1 mg/ml阿司匹林+0.05 mg/ml阿托伐他汀鈣溶液2 ml)。均灌胃3 d,于最后一次灌胃后2 h無(wú)菌條件下收集腹主動(dòng)脈血,同組血液混合,離心分離血清,經(jīng)56℃滅活30 min,用0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾除菌,置-20℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.3 實(shí)驗(yàn)分組及處理 取生長(zhǎng)良好的3~4代傳代培養(yǎng)的HUVEC,接種于96孔板進(jìn)行培養(yǎng)及干預(yù),每組重復(fù)10個(gè)復(fù)孔。待細(xì)胞生長(zhǎng)同步化后,將細(xì)胞分為4組,分別為空白對(duì)照組、模型組、阿司匹林組、阿司匹林+阿托伐他汀鈣組??瞻讓?duì)照組給予灌胃蒸餾水2 ml共3 d的大鼠血清DMEM培養(yǎng)液,模型組給予灌胃蒸餾水2 ml共3 d的大鼠血清DMEM培養(yǎng)液,阿司匹林組給予灌胃藥物(1 mg/ml阿司匹林溶液2 ml)共3 d的大鼠血清DMEM培養(yǎng)液,阿司匹林+阿托伐他汀鈣組給予灌胃藥物(1 mg/ml阿司匹林+0.05 mg/ml阿托伐他汀鈣溶液2 ml)共3 d的大鼠血清DMEM培養(yǎng)液。各組細(xì)胞培養(yǎng)24 h后棄去培養(yǎng)基,除空白對(duì)照組外(給予DMEM培養(yǎng)液),各組再給予含100 mg/L氧化低密度脂蛋白培養(yǎng)液,培養(yǎng)24 h,進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.2.4 觀察指標(biāo) (1)MTT法測(cè)定細(xì)胞增殖活力及存活率。處理完各組HUVEC后,加入MTT(5 g/L)20 μl,繼續(xù)孵育4 h,吸去孔內(nèi)培養(yǎng)液,每孔加入150 μl二甲基亞砜,低速震蕩10 min,在酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀490 nm測(cè)量各孔吸光值,結(jié)果以吸光度(OD)值表示。根據(jù)細(xì)胞增殖活力,計(jì)算存活率。(2)炎癥因子指標(biāo)的檢測(cè)。處理完各組 HUVEC后,取出培養(yǎng)的細(xì)胞,吸取各組培養(yǎng)液,分別按IL-1β、IL-6、TNF-α 試劑盒說(shuō)明書方法測(cè)定 IL-1β、IL-6、TNF-α含量。
1.2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所有數(shù)據(jù)用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,數(shù)據(jù)以()表示,所有資料采用Student-t檢驗(yàn)。
2.1對(duì)增殖活力及存活率的影響各組HUVEC增殖活力及存活率測(cè)定結(jié)果見表1:與空白對(duì)照組比較,模型組OD值明顯降低(P<0.01),存活率明顯降低(P<0.01);與模型組比較,阿司匹林組OD值明顯升高(P<0.01),存活率明顯升高(P<0.01);與模型組比較,阿司匹林+阿托伐他汀鈣組OD值明顯升高(P<0.01),存活率明顯升高(P<0.01);與阿司匹林組比較,阿司匹林+阿托伐他汀鈣組OD值明顯升高(P<0.01),存活率明顯升高(P<0.01)。
2.2對(duì)炎癥因子的影響各組HUVEC炎癥因子指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見表2:與空白對(duì)照組比較,模型組IL-1β含量、IL-6含量、TNF-α含量明顯增高 (P<0.01);與模型組比較,阿司匹林組IL-1β含量、IL-6含量、TNF-α 含量降低(P<0.05);與模型組比較,阿司匹林+阿托伐他汀鈣組IL-1β含量、IL-6含量、TNF-α含量明顯降低 (P<0.01);與阿司匹林組比較,阿司匹林+阿托伐他汀鈣組IL-6含量降低(P<0.05),IL-1β 含量、TNF-α 含量明顯降低(P<0.01)。
表1 阿司匹林聯(lián)合阿托伐他汀鈣對(duì)氧化低密度脂蛋白誘導(dǎo)損傷的HUVEC增殖活力及存活率的影響(,n=10)
表1 阿司匹林聯(lián)合阿托伐他汀鈣對(duì)氧化低密度脂蛋白誘導(dǎo)損傷的HUVEC增殖活力及存活率的影響(,n=10)
注:與空白對(duì)照組比較,#P<0.01;與模型組相比較,*P<0.01;與阿司匹林組比較,△P<0.01。
組別 OD值 存活率(%)空白對(duì)照組 0.377±0.024 -模型組 0.199±0.013# 52.79#阿司匹林組 0.250±0.014* 66.31*阿司匹林+阿托伐他汀鈣組 0.269±0.012*△ 71.35*△
表2 阿司匹林聯(lián)合阿托伐他汀鈣對(duì)氧化低密度脂蛋白誘導(dǎo)損傷的 HUVEC IL-1β、IL-6 及 TNF-α 的影響(pg/ml,,n=10)
表2 阿司匹林聯(lián)合阿托伐他汀鈣對(duì)氧化低密度脂蛋白誘導(dǎo)損傷的 HUVEC IL-1β、IL-6 及 TNF-α 的影響(pg/ml,,n=10)
注:與空白對(duì)照組比較,*P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,▲P<0.01;與阿司匹林組比較,△P<0.05,★P<0.01。
組別 IL-1β IL-6 TNF-α空白對(duì)照組 3.145±0,611 0.155±0.038 0.815±0.173模型組 12.701±1.691* 0.679±0.103* 1.867±0.318*阿司匹林組 10.703±0.809# 0.552±0.085# 1.584±0.172#阿司匹林+阿托伐他汀鈣組 8.661±1.335▲★ 0.454±0.084▲△ 1.091±0.231▲★
動(dòng)脈粥樣硬化專家Ross[7]明確提出“動(dòng)脈粥樣硬化是一種炎癥性疾病”,指出動(dòng)脈粥樣硬化是具有慢性炎癥反應(yīng)特征(變質(zhì)、滲出、增生)的病理過(guò)程,其發(fā)展始終伴隨炎癥反應(yīng),這一學(xué)說(shuō)最終得到確立。隨著對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生、發(fā)展研究的深入,越來(lái)越多的證據(jù)表明動(dòng)脈粥樣硬化與炎性反應(yīng)密切相關(guān)。陳彩霞等[8]對(duì)健康對(duì)照者30例及Ⅰ~Ⅲ級(jí)頸動(dòng)脈斑塊各30例患者血清C-反應(yīng)蛋白、TNF-α、IL-6水平進(jìn)行對(duì)照比較,發(fā)現(xiàn)血清C-反應(yīng)蛋白、TNF-α、IL-6水平與頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊嚴(yán)重程度具有密切相關(guān)性。阿司匹林是治療心腦血管疾病的一線藥物,除了抑制血小板聚集外,還具有抗炎作用。阿托伐他汀鈣為他汀類調(diào)脂藥物,同樣也具有抗炎作用。大量研究發(fā)現(xiàn)[9-11],阿司匹林聯(lián)合阿托伐他汀鈣能夠有效地降低腦梗死、冠心病、頸動(dòng)脈粥樣硬化患者血清炎癥因子水平,抑制炎癥反應(yīng),對(duì)預(yù)防腦梗死、冠心病、動(dòng)脈粥樣硬化有積極作用。
眾所周知,血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷是動(dòng)脈粥樣硬化早期的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是多種血管疾病發(fā)病和治療的靶細(xì)胞[12]。 研究表明[13,14],氧化低密度脂蛋白是最重要的損傷啟動(dòng)因子,可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生炎癥反應(yīng),使其分泌的炎癥因子如IL-1β、IL-6和TNF-α等升高,從而造成內(nèi)皮細(xì)胞的損傷。MTT法是檢測(cè)細(xì)胞損傷程度的常用方法,通過(guò)在490 nm測(cè)定其吸光度,從而反映細(xì)胞的增殖活力,并可計(jì)算細(xì)胞成活率[15]。IL-1β 主要由巨噬細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等分泌,當(dāng)機(jī)體受到外來(lái)刺激時(shí),IL-1β分泌量明顯增加,除了損傷內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能外,還可促進(jìn)IL-6等炎性介質(zhì)的分泌[16]。IL-6主要由血管內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞等分泌,可引起血管內(nèi)皮細(xì)胞炎性損傷,致使血管內(nèi)皮結(jié)構(gòu)和功能受損[17]。TNF-α是一種重要的促炎反應(yīng)的細(xì)胞因子,除了直接損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞外,還可導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞分泌活性物質(zhì)的平衡失調(diào)[18]。氧化低密度脂蛋白可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞IL-1β、IL-6和TNF-α等炎癥因子分泌,在其共同作用下,導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能紊亂,最終誘發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展[19]。
該研究發(fā)現(xiàn),模型組HUVEC的OD值明顯降低,存活率明顯降低,IL-1β含量、IL-6含量、TNF-α含量明顯增高,說(shuō)明氧化低密度脂蛋白明顯抑制了血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖活力,降低存活率,激活了細(xì)胞內(nèi)炎癥反應(yīng),這與肖琛等[20]研究一致。阿司匹林聯(lián)合阿托伐他汀鈣組細(xì)胞OD值及存活率明顯升高,IL-1β含量、IL-6含量、TNF-α含量明顯降低,且較阿司匹林組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說(shuō)明阿司匹林聯(lián)合阿托伐他汀鈣可明顯改善氧化低密度脂蛋白誘導(dǎo)損傷后血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖活力,增加存活率,抑制了炎癥反應(yīng),從而有效地保護(hù)了內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能。