PM_(2.5)诱导动脉粥样硬化的作用机制及中介素的干预作用研究进展

综述铁死亡途径在PM_(2.5)诱导动脉粥样硬化中的作用及中介素的调节作用,为动脉粥样硬化的防治提供参考。近年来,环境问题越来越受到了人们的关注,PM_(2.5)使人体各个器官、系统均受到损伤,尤其增加了动脉粥样硬化的发病率和病死率。铁死亡是一种新型铁依赖性细胞死亡方式,抑制铁自噬-铁死亡可能会对阻断PM_(2.5)诱导的动脉粥样硬化进展提供新的思路。中介素是一种新型心血管系统调节剂,可以通过减轻铁死亡阻断动脉粥样硬化的发展。

中介素在各系统的研究进展

在20世纪60年代人们就发现了降钙素基因相关肽超家族，它最初包括5个成员：降钙素（CT），胰岛淀粉样多肽（IAPP），两种降钙素基因相关肽（CGRP）和肾上腺髓质素（ADM），这些肽类激素在不同的器官和组织调节人体的动态平衡，发挥重要作用。

糖尿病大鼠血浆中介素的水平变化及其对胃动力的影响

目的观察糖尿病大鼠血浆中介素(IMD)的水平变化及其对胃动力的影响。方法将60只雄性Wistar大鼠按照随机数字表法分为糖尿病2 w组(DM-1),正常对照2 w组(NC-1),糖尿病20 w组(DM-2),正常对照20 w组(NC-2),每组15只。糖尿病组大鼠饲喂高脂高糖饲料以诱导出胰岛素抵抗,腹腔注射小剂量链脲佐菌素(STZ,30 mg/kg)复制2型糖尿病大鼠模型。造模成功后,分别于第2周和第20周行SPECT胃排空功能测定,得出半排空时间(GET1/2)和55 min胃内核素残留率;酶联免疫法测定血浆IMD含量。结果①DM-1组大鼠胃排空半排时间少于NC-1组(P<0.05);DM-2组半排时间多于NC-2组(P<0.05);DM-1组与DM-2组比较差异显著(P<0.001);NC-1组与NC-2组比较无差异。②DM-1组大鼠血浆IMD含量低于NC-1组(P<0.05);DM-2组血浆IMD含量高于NC-2组(P<0.05);DM-1组与DM-2组比较差异显著(P<0.001);NC-1组与NC-2组比较无差异。③血浆IMD水平与胃排空半排时间呈正的直线相关。结论 IMD参与了糖尿病大鼠胃动力异常的病理生理过程,可能对胃运动具有调节作用。

败血症休克大鼠心血管组织中介素分泌和表达的变化及对血流动力学的影响

目的观察败血症休克大鼠血浆和心血管组织IMD含量和mRNA表达的变化;探讨内源性IMD1-47对感染性休克大鼠血流动力学的影响。方法盲肠结扎穿孔方法复制大鼠败血症性休克模型;分别用放射免疫法和半定量RT-PCR检测大鼠血浆和心血管组织IMD含量及心血管组织IMDmRNA水平;微渗透泵给予外源性IMD1-47,用四道生理记录仪记录经股动脉和颈总动脉插管测量血流动力学。结果与假手术组比较,休克早、晚期动物呈现严重低血糖和高乳酸血症;休克晚期呈现严重的心力衰竭表现;给予外源性IMD1-47后,明显改善了休克晚期动物低血糖高乳酸血症和心力衰竭。休克早期血浆中IMD的浓度和心血管IMD蛋白分泌及mRNA表达水平均较假手术组增高;休克晚期血浆IMD水平和主动脉IMD蛋白分泌均较假手术组增高;心室肌分泌IMD蛋白较假手术组和休克早期减少;与假手术组和休克早期比较,主动脉IMDmRNA表达水平降低,心室肌IMDmRNA表达水平却增加。结论IMD参与了大鼠感染性休克的病理生理过程,是休克发病的内源性保护物质。

中介素对大鼠急性心肌缺血损伤的作用及机制

目的探讨中介素(intermedin,IMD)对大鼠急性心肌缺血损伤的作用及机制,为研究心源性猝死机制提供思路。方法 72只健康雄性大鼠随机分为对照组、缺血组、IMD干预组。酶化学法检测心血中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dis-mutase,SOD)活性;实时荧光定量PCR法检测心肌降钙素受体样受体(calcitonin receptor-like receptor,CRLR)、受体活性修饰蛋白(receptor activity-modifying proteins,RAMPs)的mRNA表达水平;酶联免疫吸附法测定心肌环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)的含量,免疫组化法检测Bcl-2和Bax蛋白表达。结果与对照组比较,缺血组大鼠心血中LDH、MDA活性升高,SOD活性下降,心室肌中cAMP含量增加,Bcl-2与Bax蛋白表达量比值降低;静脉给予IMD干预后,大鼠缺血后LDH、MDA活性升高程度降低,SOD活性降低程度减少,心室肌CRLR、RAMPs的mRNA水平均明显上调,心室肌中cAMP含量增加更显著,而Bcl-2与Bax蛋白表达量比值降低程度减少(P<0.05)。结论 IMD通过减少缺血所致的氧化应激,抑制心肌细胞凋亡,对大鼠急性心肌缺血损伤有明显的保护作用。

中介素通过激活AMPK信号通路对脂多糖诱导巨噬细胞极化的影响

目的探讨中介素(intermedin,IMD)对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导小鼠单核巨噬细胞系RAW 264.7极化的影响及其作用机制。方法RAW 264.7细胞随机分为对照组、LPS组、LPS+IMD组、LPS+IMD+CC(AMPK抑制剂Compound C)组。Real time-PCR法检测TNF-α、CD86、iNOS、Arg^(-1)、CD206 mRNA表达,Western blot法检测p-AMPK、AMPK、TNF-α、IL-6和IL^(-1)0蛋白表达,流式细胞术检测巨噬细胞亚型,ELISA法检测培养基上清IL-6和TNF-α浓度。结果与对照组及LPS组比较,IMD处理可增加AMPK磷酸化水平,增加p-AMPK/AMPK比值;与对照组相比,LPS诱导可导致巨噬细胞发生M1极化,M1型标志分子CD86、TNF-α及iNOS mRNA表达升高,M2型标志分子CD206、Arg^(-1) mRNA表达降低,上调促炎因子TNF-α、IL-6表达,降低抑炎因子IL^(-1)0表达,使M1型细胞数量增加,细胞上清中TNF-α、IL-6分泌增加;而IMD处理可抑制LPS诱导的M1极化,AMPK抑制剂Compound C组处理可在一定程度上拮抗这一作用。结论IMD通过激活AMPK信号通路抑制LPS诱导的巨噬细胞M1型极化。

中介素抑制高肺血流性肺动脉高压大鼠肺组织胶原生成

目的:研究中介素(IMD)对高肺血流性肺动脉高压大鼠肺组织胶原生成和沉积的调节作用及其机制。方法:健康雄性SD大鼠20只,随机分为对照组(n=7)、分流组(n=7)和分流+IMD组(n=6)。对后2组大鼠行腹主动脉-下腔静脉分流术。8周后,对分流+IMD组大鼠,皮下埋微量渗透泵持续给予IMD 1.5μg·kg-1·h-1。继续饲养2周后,比较各组大鼠肺动脉平均压(m PAP)、肺中、小动脉相对中膜厚度(RMT),肺组织羟脯氨酸、Ⅰ和Ⅲ型胶原、骨形成蛋白-2(BMP-2)含量和I、III型前胶原mRNA表达水平。结果:与对照组相比,分流组大鼠m PAP明显上升,肺中、小动脉RMT明显增加,肺组织羟脯氨酸和Ⅰ、Ⅲ型胶原含量明显增多,Ⅰ、Ⅲ型前胶原mRNA表达上调,BMP-2含量明显增多。IMD则使分流大鼠肺动脉压力明显回降,肺血管结构改变缓解,胶原沉积减少,BMP-2含量降低,Ⅰ、Ⅲ型前胶原mRNA表达下调。结论:IMD可通过抑制高肺血流大鼠肺组织胶原生成和沉积,缓解高肺血流性肺动脉高压和肺血管结构重构形成,该作用可能与BMP-2途径有关。

中介素通过经典Wnt信号途径促进肝癌细胞增殖

目的探讨中介素(IMD)在肝细胞癌中的作用及其相关分子机制。方法以重组人IMD1-53及其受体拮抗剂IMD17-47处理肝癌细胞系Hep G2细胞,CCK-8法检测细胞增殖,TOPFlash/FOPFlash荧光素酶活性比值检测经典Wnt信号通路转录活性,实时定量PCR法检测Wnt信号通路下游c-myc、cyclin D1表达。结果 IMD可以呈剂量依赖性关系诱导肝癌Hep G2细胞增殖,并可被IMD受体竞争性拮抗剂IMD17-47阻断;IMD可激活经典Wnt信号转录活性及下游靶基因m RNA水平,阻断Wnt信号途径可在一定程度上抑制由IMD导致的Hep G2细胞增殖。结论 IMD通过与受体结合,激活Wnt信号通路发挥其促肝癌细胞增殖作用,为肝癌的治疗提出新的思路。

中介素减轻大鼠高肺血流性肺血管结构重构

目的研究中介素(IMD)对大鼠高肺血流性肺血管结构重构的调节作用及其机制。方法雄性SD大鼠21只,随机分为对照组(n=7),分流组(n=8)和分流+IMD组(n=6)。对后两组大鼠行腹主动脉-下腔静脉分流术。8周后,对分流+IMD组大鼠,皮下埋微量渗透泵持续予IMD 1.5μg/(kg·h)。继续饲养2周后测定动脉平均压(mPAP)和右心室/(左心室+室间隔)重量比值,检测肺血管形态学变化,硝酸酶还原法测定血清和肺组织匀浆一氧化氮(NO)含量,Western blot方法测定肺组织内皮型一氧化氮合酶(eNOS)含量。结果与对照组相比,分流组大鼠mPAP、右心室肥厚程度、肺小血管肌化程度以及肺中、小动脉相对中膜厚度均明显增加,血清和肺组织匀浆NO含量明显降低,肺组织eNOS蛋白含量降低。IMD使肺动脉压力明显回降,右心室肥厚程度减轻,肺血管结构改变缓解,血清和肺组织匀浆NO水平以及肺组织eNOS蛋白含量均明显升高。结论 IMD可能通过eNOS/NO途径,减轻高肺血流性肺动脉高压和肺血管结构重构的形成。

中介素预处理对大鼠心肌细胞缺氧的保护作用

目的通过对中介素(intermedin,IMD)预处理的大鼠心肌细胞缺氧后作用机制的研究,为法医病理学研究心脏性猝死机制提供思路。方法大鼠H9c2心肌培养细胞随机分为对照组、缺氧组和IMD预处理组。采用MTT比色法、透射电镜、激光共聚焦显微镜和流式细胞术检测各组心肌细胞存活率、细胞超微结构、细胞内游离钙离子浓度([Ca2+]i)及细胞凋亡率。结果与对照组比较,缺氧组细胞存活率明显降低(P<0.05),内部超微结构存在损伤,而IMD预处理显著提高细胞存活率(P<0.05)、减轻缺氧对心肌细胞结构的损伤。缺氧组细胞[Ca2+]i(荧光强度)和细胞凋亡率较对照组升高(P<0.05),IMD预处理降低了缺氧对细胞[Ca2+]i(荧光强度)和凋亡率的影响(P<0.05)。结论 IMD能提高缺氧心肌细胞存活率、减轻缺氧引起的细胞内钙超载从而抑制细胞凋亡,可以揭示心肌细胞缺氧保护作用的机制,为心脏性猝死鉴定提供依据。

低氧对肺动脉高压大鼠中介素合成和分泌的影响

目的探讨低氧对中介素(Intermedin,IMD)合成和分泌的影响及中介素在低氧性肺动脉高压病理生理过程中的作用和意义。方法复制肺动脉高压大鼠模型,68只雄性Wistar大鼠(取其中56只,另12只用于其他研究)随机分成对照组和低氧1周、2周、3周组,每组14只。4组大鼠各取8只,利用右心导管法测量肺动脉压和右心室收缩最大上升斜率(RVdp/dtmax)。4组大鼠各取6只,应用放射免疫法测定血浆中介素含量的动态变化。结果对照组和低氧1周、2周、3周组4组大鼠肺动脉压〔分别为(16.0±1.2)、(17.9±2.5)、(19.8±1.6)和(21.6±1.2)mmHg〕、RVdp/dtmax〔分别为(1482±134)、(1569±227)、(1657±168)和(1815±185)m/s〕比较差异均有统计学意义(P<0.05)。各低氧组大鼠肺动脉压水平与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.05),低氧3周组大鼠RVdp/dtmax与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)。对照组和低氧1周、2周、3周组4组大鼠血浆中介素含量〔分别为(138.6±5.3)、(154.6±20.2)、(158.8±21.3)和(166.3±12.2)pg/ml〕、动脉血氧分压〔分别为(97.3±1.6)、(89.0±6.5)、(81.5±6.2)和(80.5±7.3)mmHg〕比较差异均有统计学意义(P<0.05)。低氧2周组、低氧3周组大鼠中介素含量与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。各低氧组大鼠PaO2水平与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论低氧能促进大鼠血浆中介素水平的升高,中介素在低氧性肺动脉高压中发挥着重要的病理和生理作用。

中介素1-53对大鼠肺缺血再灌注损伤的保护作用

目的观察中介素1-53(IMD1-53)对大鼠肺缺血再灌注损伤(LIRI)的保护作用及其可能的机制。方法建立大鼠在体肺缺血再灌注模型。将健康雄性Wistar大鼠72只随机分为手术对照组(C组)、缺血再灌注组(IR组)、IMD1-53干预组(D组)。每组分别在缺血45min,再灌注60、120min时处死8只大鼠,取血浆和右肺中叶,测定血清丙二醛(MDA)含量、髓过氧化物酶(MPO)活性;反转录聚合酶链反应(RT-PCR)测定肺组织IMD、降钙素受体样受体(CL)mRNA水平;放射免疫法测定血浆IMD1-53含量,并进行肺组织病理学检查。结果与正常对照组相比,再灌注期间IR组血浆MDA含量、肺组织MPO活性升高,肺组织IMD、CL基因表达水平及血浆中IMD1-53含量显著降低,而IMD1-53干预后可以减弱缺血再灌注诱导上述指标的变化,肺组织病理学检查显示肺缺血再灌注损伤程度也较IR组明显减轻。结论IMD1-53具有抗氧化作用,可抑制氧自由基生成、中性粒细胞浸润,减少脂质过氧化作用,对肺缺血再灌注损伤有保护作用。

急性胰腺炎大鼠模型中介素变化对胰腺功能及一氧化氮合酶的影响

目的采用皮下注射蛙皮素诱导急性胰腺炎大鼠（AP）模型,观察中介素（IMD）在AP中的变化,并通过腹腔注射外源性IMD8-47,观察其对胰腺的保护作用。方法①选取雄性SD大鼠24只,体质量250~300g,随机分成3组：正常对照组（NS）、急性胰腺炎6h（AP-6h）组和12h（AP-12h）组,皮下注射蛙皮素（100μg/kg）制备AP模型,采用蛋白印迹技术检测各组胰腺组织中IMD蛋白含量变化;②雄性SD大鼠32只,体质量250~300g,随机分成4组：NS组、AP组、肾上腺髓质素（ADM）治疗组、IMD8-47治疗组,同上述方法制备AP模型,2治疗组分别于造模后2h腹腔注射ADM、IMD8-47（7nmol/kg）。通过烘干法检测各组胰腺组织水肿程度,比色法检测血清中淀粉酶（AMY）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、内皮型一氧化氮合酶（eNOS）、一氧化氮（NO）值的变化。结果①蛋白印迹检测结果：AP-6h组和AP-12h组IMD比对照组明显减少（P〈0.01）;②胰腺组织水肿程度：AP组〉ADM组〉IMD8-47组〉对照组,且AP组与治疗组和对照组间差异有统计学意义（P〈0.05）,2治疗组之间差异无统计学意义（P〉0.05）;血清中iNOS、NO、AMY：AP组〉ADM组〉IMD8-47组〉对照组,且各组间差异有统计学意义（P〈0.05）;

低氧性肺动脉高压大鼠肺组织中介素的分布

目的观察低氧性肺动脉高压大鼠血浆中介素含量及肺组织中介素的分布。方法成年雄性Wistar大鼠被随机分为对照组,低氧1 w组、2 w组、3 w组。对照组置于舱外常氧环境中饲养;其他3组动物置于低压舱内,模拟海拔5000 m高度缺氧,每天连续7 h。各组大鼠颈总动脉取血,应用放射免疫法检测血浆中介素含量,用免疫组织化学法检测中介素在肺内的分布。结果对照组,低氧1 w组、2 w组、3 w组血浆中介素含量依次为(138.6±5.3)、(154.6±20.2)、(158.8±21.3)、(166.3±12.2)pg/ml,低氧各组大鼠血浆中介素含量增高。低氧3 w时升高最明显,明显高于对照组(P<0.05)。中介素在大鼠肺组织多种细胞中广泛分布。结论中介素在肺动脉高压的病理生理过程中发挥显著作用。

低氧对大鼠肺组织中介素及其受体系统表达的影响

目的探讨低氧对大鼠肺组织中介素/肾上腺髓质素2(IMD/ADM2)及其受体系统[降钙素受体样受体(CRLR)和受体活性修饰蛋白(RAMPs)]的变化及意义。方法清洁级雄性SD大鼠20只随机均分成对照组和低氧组。采用放免法检测血浆与肺组织中IMD/ADM2及其横向同源物ADM的含量,RT-PCR技术检测肺组织中IMD/ADM2、ADM及其受体系统mRNA的表达。结果①低氧组大鼠平均肺动脉压、右心室与左心室加室间隔重量比[RV/(LV+S)]显著高于对照组(P<0.01);②低氧组大鼠肺组织中IMD/ADM2含量显著低于对照组(P<0.01),而ADM含量却显著高于对照组(P<0.01);血浆IMD/ADM2浓度低氧组显著高于对照组(P<0.01);③低氧组大鼠肺组织中IMD/ADM2和ADM mRNA水平均显著高于对照组(P<0.05),而RAMP1 mRNA水平显著低于对照组(P<0.01)。结论在大鼠低氧性肺动脉高压的形成过程中的早期阶段,IMD/ADM2蛋白和基因的表达存在差异性,而RAMP1基因表达下调。

中介素1-53对肺缺血再灌注损伤大鼠肺组织PPAR-γ表达的影响

目的观察中介素1-53对大鼠肺缺血再灌注损伤(LIRI)肺组织过氧化物酶增殖物激活受体γ(PPAR-γ)的影响。方法将健康Wistar大鼠54只随机分为手术对照组(C组)、缺血再灌注组(IR组)、中介素干预组(D组)。每组分别在缺血45min、再灌注60min、120min3个时点处死6只大鼠,观察肺组织病理形态变化,观察各组肺湿干质量比值(W/D)、CINC-1含量、PPAR-γmRNA、PPAR-γ蛋白的改变。结果与IR组比较,中介素1-53预处理能够明显升高PPAR-γmRNA(P<0.05),减轻肺水肿,并降低CINC-1蛋白含量(P<0.05)。结论中介素1-53能上调PPAR-γ的表达,可能通过PPAR-γ的抗炎作用对LIRI起保护作用。

中介素1-53对肺缺血再灌注损伤大鼠NF-κB和CINC-1的影响

目的探讨中介素1-53对大鼠肺缺血再灌注损伤后核因子-κB(NF-κBp65)和细胞因子诱导的中性粒细胞趋化物(CINC-1)蛋白表达的影响。方法将健康Wistar大鼠54只随机分为手术对照组(C组)、缺血再灌注组(IR组)、中介素干预组(D组)。每组分别在缺血45min,再灌注60min、120min 3个时点处死6只大鼠,观察肺组织病理形态变化,测定肺组织湿干质量比值(W/D)、髓过氧化物酶(MPO)活性,肺组织匀浆CINC-1蛋白含量及NF-κBp65蛋白的表达。结果 IR组的W/D值、MPO活性、NF-κBp65和CINC-1的蛋白表达均高于C组,中介素1-53干预后各值较IR组有所下降;D组肺组织病理学变化较IR组明显减轻。结论中介素1-53的应用可以减轻肺缺血再灌注损伤,作用机制可能与其抑制NF-κB的活化,降低肺组织CINC的表达,从而减少肺内PMN的浸润密切相关。

中介素对缺氧/复氧大鼠肾小管上皮细胞增殖作用及细胞周期的影响及其机制

目的探讨中介素(intermedin,IMD)对大鼠近端肾小管上皮细胞NRK-52E缺氧/复氧(H/R)后细胞增殖、细胞周期的影响。方法 NRK-52E细胞随机分为对照组,模型组:缺氧/复氧组(H/R)、H/R+空质粒组、H/R+IMD质粒组。MTT法检测细胞增殖,比色法检测培养基上清LDH含量,流式细胞术检测细胞周期,Real time-PCR法和Western blot法检测cyclin D1、CDK、p57 mRNA及蛋白表达,间接免疫荧光染色检测cyclin D1亚细胞定位。结果 1与对照组相比,H/R组培养基中LDH含量升高了106%,同时细胞存活率明显下降,与H/R组比较,H/R+IMD组培养基中LDH含量下降了33.85%(P<0.01),而细胞存活率增高(79.15%±1.42%vs 61.22%±1.63%,P<0.05),2细胞周期结果显示,与对照组相比,H/R组细胞G0/G1期比例增加,S期细胞比例降低(P<0.05);与H/R组比较,H/R+IMD组G0/G1期细胞比例明显降低,而S及G2期细胞比例增加(P<0.05)。3H/R可增加cyclin D1、CDK4及p57的表达也增加(与对照组比较,P<0.05);而IMD可进一步上调cyclin D1、CDK4的表达,同时下调p57的表达,与对照组及H/R组相比差异具有显著性(P<0.05)。4免疫荧光检测结果可见,cyclin D1呈红色荧光,在NRK-52E细胞内主要表达在细胞核中。结论 IMD可以上调cyclin D1、CDK4蛋白表达,下调p57的表达,促进细胞周期进展,从而加速肾组织IRI后细胞增殖和修复。

缺氧性肺动脉高压大鼠中介素、肾上腺髓质素及内皮素水平的研究

目的探讨缺氧对肺动脉高压大鼠中介素(IMD)、肾上腺髓质素(ADM)及内皮素(ET)合成与分泌的影响。方法复制肺动脉高压大鼠模型,随机分成对照组和低氧1周、2周、3周组各6只。应用放射免疫法观察血浆IMD、ADM及ET水平的动态变化。结果缺氧大鼠血浆IMD、ADM及ET含量升高,与对照组比较有显著性差异(P均<0.05)。除ADM外,低氧组间比较无显著性差异(P均>0.05)。结论EMD、ADM及ET参与了肺动脉高压的病理生理过程,其比例失衡可能是导致缺氧性肺动脉高压发生发展的因素之一。

中介素的生物学效应研究进展

中介素(intermedin)是降钙素基因相关肽超家族的新成员,可非选择性结合于该家族的共同受体即降钙素受体样受体/受体活性修饰蛋白系统,具有广泛的生物学效应,在调节心血管、消化、泌尿、呼吸以及神经内分泌功能等方面有着重要的作用,开展对中介素的相关基础和临床研究将有着重要的理论和实践意义。