[中图分类号]R363[文献标识码]A
[文章编号]1007-3949(2000)-03-0229-04
The Influence of Oxidized Low Density Lipoprotein and Pravastatin on Expression of Intercellular Adhesion Molecule-1 in Human Umbilical Vein Endothelial Cells
ZHANG Xin-Chao,XU Cheng-Bin,ZHANG Tong
(Department of Cardiology, People's Hospital, Beijing University, Beijing 100044, China)
ABSTRACTAimTo investigate the influence of oxidized low density lipoprotein (ox-LDL) and pravastatin on expression of intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) in human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) in order to elucidate one of the molecular mechanisms of ox-LDL on pro-atherosclerosis and to explore non-lipid mechanism of pravastatin on anti-atherosclerosis.MethodsHUVEC was incubated in vitro.Ox-LDL of 50 mg/L, 100 mg/L, 200 mg/L and pravastatin of 10-6~-4mol/L were co-incubated with HUVEC for 12 h, 24 h and 36 h respectively. The expression of ICAM-1 in protein level and mRNA level was detected by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA), flow cytometric technique and reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR).ResultsOx-LDL induced ICAM-1 expression in HUVEC in concentration-dependent and time-dependent manner.Pravastatin exerted inhibitory effect on ox-LDL-induced ICAM-1 expression, which was also dosage-dependent and time-dependent.ConclusionsOx-LDL could induce or up-regulate ICAM-1 expression in HUVEC, which probably reflected a new mechanism of ox-LDL to atherogenesis.Pravastatin inhibited ox-LDL-induced ICAM-1 expression, which may crucially contribute to the clinical benefits of HMG-CoA reductase inhibitors on coronary artery disease, beyond the cholesterol-lowering effects.
MeSHLipoprotein, LDL;Endothelium;Intercellular Adhesion Molecule-1;Atherosclerosis
细胞粘附分子介导的单核细胞与血管内皮细胞粘附及其相互作用是贯穿于动脉粥样硬化 (atherosclerosis, As)形成与发展不同环节中的重要事件之一。氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density li-poprotein, ox-LDL)虽可通过多种途径加速As病变形成和进展,但能否诱导或上调内皮细胞表达As相关粘附分子的研究报告甚多[1~6]。HMG-CoA还原酶抑制剂他汀类药调脂以外的抗As作用近年来愈益受到重视[7]。有报道认为一些他汀类药具有抗氧化效应及抑制高胆固醇血症患者增高的单核细胞与血管内皮细胞的粘附[8~10]。本文观察ox-LDL对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells, HUVEC)细胞间粘附分子-1(intercellular adhesion molecule-1, ICAM-1)表达的影响及普伐他汀可能的抑制作用,探讨ox-LDL致As作用和普伐他汀的非调脂抗As机制。
1材料与方法
1.1氧化型低密度脂蛋白的制备及鉴定
低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL)的制备采用密度梯度超速离心法。终浓度5 μmol/L的Cu2+氧化修饰LDL(37℃,16 h)。电泳显示,氧化修饰后的LDL即ox-LDL较LDL有更快的泳动率;LDL和ox-LDL的硫代巴比妥酸反应物质的值分别为1.81 mol/g蛋白和11.21 mol/g蛋白。蛋白定量采用考马斯亮蓝比色法。
1.2人脐静脉内皮细胞的培养及鉴定
人新鲜脐带由本院产房提供。0.25%胰蛋白酶(Gibco公司)消化脐静脉内皮,消化下的内皮细胞以20%FCS的M199(Gibco公司)培养基、置5%CO2孵箱(Heraeus公司)、37℃培养至融合状态,用含有内皮细胞生长因子20 mg/L(Boehriner Mannheim公司)、肝素50 mg/L的20% FCS的M199传代培养。培养的内皮细胞形态学符合内皮细胞特征,抗VIII因子抗体(Zymed公司)染色阳性。细胞毒性试验采用Trypan Blue染色及细胞记数法。ox-LDL和普伐他汀的浓度和剂量对HUVEC生长无任何毒性,细胞存活率在93.0%以上。
1.3酶联免疫吸附试验
生长良好的内皮细胞用0.25%胰蛋白酶和0.02% EDTA混合液消化,以5×104~1×105个细胞/孔接种于96孔板(Costar公司),待细胞融合生长,换2% FCS的M199过夜,然后用5%FCS的M199培养,分别加50、100、200 mg/L ox-LDL及ox-LDL(100 mg/L)+普伐他汀(10-4~-6mol/L)共孵育,作用时间分别为12 h、24 h及36 h。
0.05%Tween-PBS、PBS洗;0.25%戊二醛固定20 min,2%脱脂奶粉37℃封闭2 h,PBS清洗;1∶1000 鼠抗人ICAM-1单克隆抗体(100 mg/L, Santa Cruz公司)50 μL、 4℃过夜,PBS洗;1∶500生物素标记抗鼠IgG(1.5 g/L, Vector公司)50 μL、37℃孵育1 h,PBS洗;1∶500亲和素标记辣根酶(1.0 g/L,Vector公司)50 μL 、37℃孵育1 h,PBS洗;0.06%DAB(含0.03% H2O2)60 μL 、室温30 min,2 mol/L H2SO4 40 μL中止反应,492 nm酶标仪读数(OD值)。试验重复两次,每个观察值设4个复孔。
1.4流式细胞技术
生长良好的内皮细胞用2%FCS M199过夜,再用5%FCS M199培养,并加ox-LDL 100 mg/L或ox-LDL 100 mg/L+普伐他汀10-4 mol/L孵育24 h。0.25%胰蛋白酶和0.02% EDTA混合液消化,PBS收集细胞,1 200~1 600 r/min 离心10 min,弃上清;1∶200 ICAM-1单克隆抗体重悬细胞,4℃ 孵育1 h,10倍PBS重悬,离心弃上清;1∶100 荧光素标记抗鼠IgG(1.4 g/L,Jackson 公司)重悬细胞,4℃ 孵育1 h,10倍PBS重悬,离心弃上清;0.5 mL PBS重悬细胞,流式细胞仪(FACSort BD)检测相对荧光强度。
1.5反转录聚合酶链反应
生长良好的内皮细胞换液后加ox-LDL 100 mg/L或ox-LDL 100 mg/L+普伐他汀10-4 mol/L孵育24 h。 细胞总RNA提取采用异硫氰酸胍-酚-氯仿(Gibco公司)一步抽提法,紫外分光光度计测260 nm、280 nm的OD值和1%甲醛变性琼脂糖电泳分析RNA质量。 RT:AMV(10 000 u/L,Promega公司)1 μL、5×RT缓冲液4 μL、RNAsin(40 000 u/L,Sabc公司)0.5 μL、随机引物(500 mg/L,Promega公司)1 μL、dNTP(10 mmol/L,Sigma公司) 2 μL、RNA 1 μg、补水至20 μL,37℃反应1 h,95℃、灭活AMV 5 min。 PCR:PCR反应体系为 cDNA 2 μL、Taq 酶(5 000 u/L, Sabc公司)0.5 μL、10×buffer 3 μL、dNTP 1.5 μL、Mg2+1.5 μL、上游引物和下游引物(美国赛百盛公司合成)各0.5 μL、补水至30 μL。PCR反应条件为预变性94℃ 3 min、变性94℃ 40 s、退火57℃ 60 s、延伸72℃ 60 s,循环35轮后延伸5 min。ICAM-1引物序列[11] 正义:5'-GTCCCCCTCAAAAGTCATCC-3'(105~124),反义:5'-AACCCCATTCAGCGTCA-CCT-3' (1 028~1047);GAPDH引物序列 正义:5'-CGGAGTCAACGGATTTGGTGGTAT-3',反义:5'-AGCCTTCTCCATGGTGGTGAAGAC -3'。PCR产物经1%琼脂糖凝胶电泳,紫外灯下照片,PCR Marker购自Sabc公司。
1.6统计学处理
数据以±s表示,采用方差分析及t检验。
2结果
2.1细胞间粘附分子-1的表达
不同浓度ox-LDL与HUVEC作用不同时间所表达的ICAM-1水平皆明显增高(P<0.001),并呈浓度和时间依赖性。HUVEC基础表达的ICAM-1水平不随时间延长而明显改变。普伐他汀明显抑制ox-LDL诱导的HUVEC ICAM-1表达(P<0.001),也呈浓度和时间依赖性(表1,Table 1)。
表1氧化型低密度脂蛋白对人静脉内皮细胞粘附分子-1表达的诱导和普伐他汀的抑制影响
