慢病毒介導(dǎo)LXRs過表達(dá)對(duì)高糖誘導(dǎo)H9C2細(xì)胞炎癥反應(yīng)的調(diào)控機(jī)制探究_第1頁
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慢病毒介導(dǎo)LXRs過表達(dá)對(duì)高糖誘導(dǎo)H9C2細(xì)胞炎癥反應(yīng)的調(diào)控機(jī)制探究一、引言1.1研究背景與意義糖尿病心肌病(DCM)是糖尿病常見的并發(fā)癥之一,嚴(yán)重威脅患者的健康和生命。長期高血糖是糖尿病心肌病發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵因素,它可誘導(dǎo)心肌細(xì)胞發(fā)生一系列病理生理變化,其中炎癥反應(yīng)在糖尿病心肌病的發(fā)病機(jī)制中起著重要作用。高糖環(huán)境下,心肌細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生大量炎癥因子,如人單核細(xì)胞趨化蛋白(MCP)-1、白細(xì)胞介素(IL)-6、人腫瘤壞死因子(TNF)-α等。這些炎癥因子的釋放會(huì)激活炎癥信號(hào)通路,導(dǎo)致心肌細(xì)胞損傷、凋亡,細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu),最終影響心臟的結(jié)構(gòu)和功能。研究表明,炎癥反應(yīng)貫穿于糖尿病心肌病的整個(gè)病程,與心肌纖維化、心功能障礙等密切相關(guān)。因此,抑制高糖誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng),對(duì)于預(yù)防和治療糖尿病心肌病具有重要意義。肝X受體(LXRs)作為核受體超家族的重要成員,在糖、脂質(zhì)代謝及炎癥反應(yīng)等過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。LXRs分為LXR-α(NR1H3)和LXRβ(NR1H2)兩種亞型,LXR-α主要在肝臟、腦、腎、小腸、脾、腎上腺、脂肪細(xì)胞、巨噬細(xì)胞內(nèi)表達(dá),而LXR-β則廣泛存在于各個(gè)器官。LXRs是配體依賴性受體,與其相應(yīng)的配體結(jié)合后被活化,進(jìn)而與維甲酸X受體(RXR)結(jié)合形成異源二聚體,通過與靶基因的LXRE結(jié)合,調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá),發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。越來越多的研究發(fā)現(xiàn),LXRs在炎癥反應(yīng)中具有重要的調(diào)節(jié)作用,其激動(dòng)劑能夠抑制多種細(xì)胞的炎癥反應(yīng)。在巨噬細(xì)胞中,LXRs激動(dòng)劑可抑制脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的炎癥因子釋放;在血管內(nèi)皮細(xì)胞中,LXRs激動(dòng)劑能減輕炎癥損傷。然而,LXRs在高糖誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞炎癥反應(yīng)中的作用及機(jī)制尚不完全清楚。本研究旨在探討慢病毒介導(dǎo)的LXRs過表達(dá)對(duì)高糖誘導(dǎo)的H9C2細(xì)胞炎癥反應(yīng)的作用及機(jī)制。通過構(gòu)建過表達(dá)LXRs慢病毒載體并轉(zhuǎn)染H9C2細(xì)胞,觀察LXRs過表達(dá)對(duì)高糖誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖抑制、炎癥因子表達(dá)及相關(guān)信號(hào)通路的影響,為深入揭示糖尿病心肌病的發(fā)病機(jī)制提供新的理論依據(jù),也為糖尿病心肌病的治療提供潛在的新靶點(diǎn)和新思路。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1高糖誘導(dǎo)H9C2細(xì)胞炎癥反應(yīng)的研究高糖誘導(dǎo)H9C2細(xì)胞炎癥反應(yīng)是糖尿病心肌病發(fā)病機(jī)制研究的重要方向。在高糖環(huán)境下,H9C2細(xì)胞的一系列變化已被廣泛研究。高糖可抑制H9C2細(xì)胞的增殖,雷梅先等人將H9C2細(xì)胞分為對(duì)照(Con)組(5.5mmol/L葡萄糖)、甘露醇(Man)組(5.5mmol/L葡萄糖+27.5mmol/L甘露醇)、二甲基亞砜(DMSO)組(5.5mmol/L葡萄糖+1‰二甲基亞砜)、高糖(HG)組(33mmol/L葡萄糖)、厄貝沙坦(Ir)組(33mmol/L葡萄糖+1μmol/L厄貝沙坦),發(fā)現(xiàn)高糖組細(xì)胞增殖抑制率顯著高于其他組,說明高糖對(duì)H9C2細(xì)胞的生長具有明顯的抑制作用。這種抑制作用可能是由于高糖引起細(xì)胞代謝紊亂,影響了細(xì)胞的正常生理功能。高糖還會(huì)誘導(dǎo)H9C2細(xì)胞產(chǎn)生大量炎癥因子。許篤武等人的研究中,離體培養(yǎng)的H9C2細(xì)胞隨機(jī)分6組,分別為低糖組(5.5mmol/L葡萄糖,NG組)、高糖組(35mmol/L葡萄糖,HG組)、高糖+不同濃度PGZ組(HG+5μmol/LPGZ、HG+10μmol/LPGZ、HG+15μmol/LPGZ、HG+20μmol/LPGZ),結(jié)果顯示HG組TNF-α、IL-1β含量與NG組比明顯升高,表明高糖環(huán)境可致心肌細(xì)胞發(fā)生炎性損傷。MCP-1、IL-6、TNF-α等炎癥因子的大量釋放,會(huì)激活炎癥信號(hào)通路,如核因子(NF)-κB信號(hào)通路。在高糖作用下,NF-κB的蛋白表達(dá)水平上調(diào),且會(huì)發(fā)生核轉(zhuǎn)位,從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中,進(jìn)而調(diào)控炎癥相關(guān)基因的表達(dá),引發(fā)炎癥反應(yīng)。1.2.2LXRs的研究進(jìn)展LXRs在機(jī)體的生理代謝過程中具有關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。在膽固醇代謝方面,LXRs被激活后,與維甲酸X受體(RXR)形成異源二聚體,結(jié)合到靶基因的LXRE上,調(diào)控膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因的表達(dá)。ABCA1基因是LXRs的重要靶基因之一,LXRs激動(dòng)劑處理細(xì)胞后,ABCA1基因表達(dá)上調(diào),促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)膽固醇流出,降低細(xì)胞內(nèi)膽固醇含量,從而減少膽固醇在血管壁等部位的沉積,降低動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。在脂肪酸代謝中,LXRs可調(diào)節(jié)脂肪酸合成和氧化相關(guān)基因的表達(dá)。LXRs激動(dòng)劑能抑制脂肪酸合成關(guān)鍵酶脂肪酸合酶(FAS)的表達(dá),減少脂肪酸的合成;同時(shí),上調(diào)肉堿/有機(jī)陽離子轉(zhuǎn)運(yùn)體2(OCTN2)等基因的表達(dá),促進(jìn)脂肪酸的β-氧化,調(diào)節(jié)脂肪酸代謝平衡。在糖代謝方面,LXRs也參與其中。有研究表明,LXRs激動(dòng)劑可通過調(diào)節(jié)肝臟中糖異生相關(guān)基因的表達(dá),如磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)和葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase),影響血糖水平。在胰島素抵抗的細(xì)胞模型中,激活LXRs可以改善胰島素信號(hào)通路,增強(qiáng)胰島素的敏感性,從而調(diào)節(jié)糖代謝。1.2.3LXRs與炎癥反應(yīng)的關(guān)系越來越多的研究揭示了LXRs與炎癥反應(yīng)之間存在緊密的聯(lián)系。在巨噬細(xì)胞中,LXRs激動(dòng)劑展現(xiàn)出強(qiáng)大的抗炎能力。當(dāng)巨噬細(xì)胞受到脂多糖(LPS)刺激時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量炎癥因子,如TNF-α、IL-1β、IL-6等,引發(fā)炎癥反應(yīng)。而加入LXRs激動(dòng)劑后,可顯著抑制這些炎癥因子的釋放。其機(jī)制主要是LXRs激動(dòng)劑通過抑制NF-κB信號(hào)通路的激活,減少炎癥相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。LXRs激動(dòng)劑還可以誘導(dǎo)抗炎因子如IL-10的表達(dá),發(fā)揮抗炎作用。在血管內(nèi)皮細(xì)胞中,炎癥損傷是心血管疾病發(fā)生發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn),LXRs激動(dòng)劑能夠減輕炎癥對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷。炎癥刺激會(huì)導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)黏附分子,如細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)和血管細(xì)胞黏附分子-1(VCAM-1),促進(jìn)白細(xì)胞的黏附和浸潤,加重炎癥反應(yīng)。而LXRs激動(dòng)劑可下調(diào)這些黏附分子的表達(dá),抑制炎癥細(xì)胞的黏附,從而減輕血管內(nèi)皮細(xì)胞的炎癥損傷。在肝臟炎癥模型中,LXRs也發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。肝臟受到炎癥刺激時(shí),LXRs激動(dòng)劑可以調(diào)節(jié)肝臟中炎癥相關(guān)基因的表達(dá),減輕肝臟的炎癥反應(yīng),保護(hù)肝臟功能。1.2.4當(dāng)前研究的不足盡管目前在高糖誘導(dǎo)H9C2細(xì)胞炎癥反應(yīng)以及LXRs的功能和調(diào)節(jié)機(jī)制方面取得了一定的研究成果,但仍存在諸多不足之處。在高糖誘導(dǎo)H9C2細(xì)胞炎癥反應(yīng)的信號(hào)通路研究中,雖然已知NF-κB信號(hào)通路等參與其中,但具體的上下游分子機(jī)制尚未完全明確,如哪些上游分子精確調(diào)控NF-κB的激活,以及NF-κB激活后如何精準(zhǔn)調(diào)控眾多炎癥相關(guān)基因的表達(dá),仍有待深入探索。對(duì)于LXRs在高糖誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞炎癥反應(yīng)中的作用研究相對(duì)較少,尤其是在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)方面,缺乏足夠的證據(jù)來明確其在整體動(dòng)物模型中的作用效果和機(jī)制。而且,LXRs激動(dòng)劑在治療應(yīng)用中存在一些不良反應(yīng),如血漿甘油三酯水平升高和肝脂肪變性等,限制了其臨床應(yīng)用。對(duì)于如何優(yōu)化LXRs激動(dòng)劑的結(jié)構(gòu),降低其不良反應(yīng),同時(shí)增強(qiáng)其抗炎效果,目前的研究還十分有限。此外,LXRs與其他信號(hào)通路在高糖誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞炎癥反應(yīng)中的交互作用研究還不夠深入,這對(duì)于全面理解炎癥反應(yīng)的調(diào)控機(jī)制以及尋找新的治療靶點(diǎn)至關(guān)重要。1.3研究目的與內(nèi)容1.3.1研究目的本研究旨在深入探究慢病毒介導(dǎo)的LXRs過表達(dá)對(duì)高糖誘導(dǎo)的H9C2細(xì)胞炎癥反應(yīng)的作用及內(nèi)在機(jī)制。具體而言,通過構(gòu)建過表達(dá)LXRs的慢病毒載體并轉(zhuǎn)染H9C2細(xì)胞,觀察細(xì)胞在高糖環(huán)境下的炎癥反應(yīng)變化,包括細(xì)胞增殖抑制情況、炎癥因子表達(dá)水平的改變等,進(jìn)而明確LXRs在高糖誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞炎癥反應(yīng)中的作用。從分子層面揭示其作用機(jī)制,為糖尿病心肌病的發(fā)病機(jī)制研究提供新的理論依據(jù),也為尋找糖尿病心肌病的有效治療靶點(diǎn)和治療策略開辟新的思路。1.3.2研究內(nèi)容構(gòu)建過表達(dá)LXRs的慢病毒載體并轉(zhuǎn)染H9C2細(xì)胞:運(yùn)用基因工程技術(shù),從含有LXRs基因的質(zhì)粒中獲取Nr1h2和Nr1h3對(duì)應(yīng)的基因片段,通過一系列酶切、連接等操作,將目的基因片段插入到慢病毒載體中,構(gòu)建攜帶Nr1h2和Nr1h3基因的重組慢病毒。將培養(yǎng)狀態(tài)良好的H9C2細(xì)胞分為五組,分別為Control組(用低糖培養(yǎng)H9C2細(xì)胞)、Highglucose組(高糖培養(yǎng)H9C2細(xì)胞)、LXRα組(感染GV287-Nr1h3慢病毒組)、LXRβ組(感染GV287-Nr1h2慢病毒組)、GFP組(感染空載慢病毒組)。采用合適的轉(zhuǎn)染方法,將構(gòu)建好的重組慢病毒及空載慢病毒分別轉(zhuǎn)染到相應(yīng)組別的H9C2細(xì)胞中,培養(yǎng)一定時(shí)間后,通過熒光顯微鏡觀察GFP表達(dá)情況,檢測(cè)慢病毒的感染效率,確保轉(zhuǎn)染成功。檢測(cè)細(xì)胞增殖抑制率:在慢病毒感染H9C2細(xì)胞72小時(shí)后,采用CCK-8法檢測(cè)各組細(xì)胞的增殖抑制率。向96孔板中每孔加入10μlCCK-8試劑,繼續(xù)孵育1-4小時(shí),使細(xì)胞充分反應(yīng)。使用酶標(biāo)儀在450nm波長處檢測(cè)各孔的吸光度(OD值)。根據(jù)公式計(jì)算細(xì)胞增殖抑制率:細(xì)胞增殖抑制率(%)=(1-實(shí)驗(yàn)組OD值/對(duì)照組OD值)×100%。通過比較不同組別的細(xì)胞增殖抑制率,分析LXRs過表達(dá)對(duì)高糖誘導(dǎo)的H9C2細(xì)胞增殖抑制的影響。檢測(cè)炎癥因子mRNA表達(dá)水平:采用qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)各組細(xì)胞中LXRα、LXRβ以及炎癥因子TNF-α、MCP-1、IL-6的mRNA表達(dá)水平。提取細(xì)胞總RNA,通過逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)將RNA轉(zhuǎn)化為cDNA。以cDNA為模板,設(shè)計(jì)特異性引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增。在PCR反應(yīng)體系中加入SYBRGreen熒光染料,利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀監(jiān)測(cè)擴(kuò)增過程中熒光信號(hào)的變化。根據(jù)Ct值(循環(huán)閾值),采用2-ΔΔCt法計(jì)算目的基因的相對(duì)表達(dá)量,分析LXRs過表達(dá)對(duì)高糖誘導(dǎo)的炎癥因子mRNA表達(dá)的影響。檢測(cè)NF-κB蛋白表達(dá)及核轉(zhuǎn)位:通過Westernblot和免疫熒光技術(shù)檢測(cè)NF-κB的蛋白表達(dá)變化及核轉(zhuǎn)位情況。提取細(xì)胞總蛋白,進(jìn)行SDS-PAGE電泳,將蛋白轉(zhuǎn)移到PVDF膜上。用5%脫脂牛奶封閉PVDF膜1-2小時(shí),以阻斷非特異性結(jié)合。加入一抗(抗NF-κB抗體),4℃孵育過夜。次日,用TBST洗滌膜3次,每次10-15分鐘,加入相應(yīng)的二抗,室溫孵育1-2小時(shí)。再次洗滌膜后,使用化學(xué)發(fā)光底物顯色,通過凝膠成像系統(tǒng)檢測(cè)NF-κB蛋白的表達(dá)水平。對(duì)于免疫熒光實(shí)驗(yàn),將細(xì)胞接種于預(yù)先放置蓋玻片的24孔板中,待細(xì)胞貼壁后進(jìn)行處理。用4%多聚甲醛固定細(xì)胞15-20分鐘,0.1%TritonX-100通透細(xì)胞10-15分鐘,5%BSA封閉30-60分鐘。加入抗NF-κB抗體,4℃孵育過夜。洗滌后加入熒光標(biāo)記的二抗,室溫孵育1-2小時(shí)。用DAPI染核5-10分鐘,封片后在熒光顯微鏡下觀察NF-κB蛋白的核轉(zhuǎn)位情況。二、材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)材料2.1.1細(xì)胞株本實(shí)驗(yàn)選用大鼠胚胎心肌細(xì)胞株H9C2,其來源于美國典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC)。H9C2細(xì)胞具有心肌細(xì)胞的部分特性,能夠在體外穩(wěn)定培養(yǎng),且對(duì)高糖環(huán)境較為敏感,常被用于糖尿病心肌病相關(guān)的研究中,可模擬心肌細(xì)胞在體內(nèi)的生理病理狀態(tài),為研究高糖誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞炎癥反應(yīng)提供了良好的細(xì)胞模型。2.1.2主要試劑及耗材慢病毒載體:GV287-Nr1h3(含LXRα基因)慢病毒、GV287-Nr1h2(含LXRβ基因)慢病毒及空載慢病毒(GV287),均購自上海吉?jiǎng)P基因科技有限公司,用于轉(zhuǎn)染H9C2細(xì)胞,以實(shí)現(xiàn)LXRs的過表達(dá)及作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)基:DMEM高糖培養(yǎng)基(含4.5g/L葡萄糖),購自美國Gibco公司,為H9C2細(xì)胞的生長提供營養(yǎng)物質(zhì);DMEM低糖培養(yǎng)基(含1g/L葡萄糖),同樣購自Gibco公司,用于對(duì)照組細(xì)胞培養(yǎng);胎牛血清(FBS),購自杭州四季青生物工程材料有限公司,為細(xì)胞提供生長所需的多種生長因子和營養(yǎng)成分。檢測(cè)試劑盒:CCK-8細(xì)胞增殖及細(xì)胞毒性檢測(cè)試劑盒,購自日本同仁化學(xué)研究所,用于檢測(cè)細(xì)胞增殖抑制率;TRIzol試劑,購自美國Invitrogen公司,用于提取細(xì)胞總RNA;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒,購自日本TaKaRa公司,將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA;SYBRGreen熒光定量PCR試劑盒,購自TaKaRa公司,用于qRT-PCR檢測(cè)基因的mRNA表達(dá)水平;核蛋白與胞漿蛋白抽提試劑盒,購自碧云天生物技術(shù)有限公司,用于提取細(xì)胞核蛋白和細(xì)胞質(zhì)蛋白;BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒,購自ThermoFisherScientific公司,用于測(cè)定蛋白濃度;SDS-PAGE凝膠配制試劑盒,購自上海生工生物工程股份有限公司,用于制備SDS-PAGE凝膠;ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒,購自美國Millipore公司,用于Westernblot檢測(cè)蛋白表達(dá)時(shí)的顯色。抗體:抗NF-κBp65抗體、抗p-NF-κBp65抗體、抗β-actin抗體,均購自美國CellSignalingTechnology公司;辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的山羊抗兔IgG二抗,購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。其他試劑:胰蛋白酶(含EDTA),購自Gibco公司,用于消化細(xì)胞;青霉素-鏈霉素雙抗溶液,購自Gibco公司,防止細(xì)胞培養(yǎng)過程中的細(xì)菌污染;Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑,購自Invitrogen公司,用于慢病毒轉(zhuǎn)染細(xì)胞;DEPC水,購自Sigma公司,用于配制無RNA酶的溶液;無水乙醇、異丙醇、氯仿等分析純?cè)噭?,購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。耗材:細(xì)胞培養(yǎng)瓶(25cm2、75cm2)、6孔板、12孔板、24孔板、96孔板,均為Corning公司產(chǎn)品;移液槍頭(10μl、20μl、100μl、200μl、1000μl)、離心管(1.5ml、2ml、15ml、50ml),購自Axygen公司;一次性注射器及針頭、0.22μm無菌過濾器,購自BD公司;PVDF膜,購自Millipore公司;熒光顯微鏡專用蓋玻片,購自上海光學(xué)儀器廠。2.1.3主要儀器設(shè)備細(xì)胞培養(yǎng)儀器:CO?培養(yǎng)箱(ThermoFisherScientific公司),為細(xì)胞培養(yǎng)提供穩(wěn)定的溫度(37℃)、濕度(95%)和CO?濃度(5%)環(huán)境;超凈工作臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備有限公司),提供無菌操作環(huán)境,防止細(xì)胞污染;倒置顯微鏡(Olympus公司),用于觀察細(xì)胞的形態(tài)和生長狀態(tài)。核酸提取與檢測(cè)儀器:PCR儀(Bio-Rad公司),用于目的基因的擴(kuò)增;實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(ABI公司),進(jìn)行qRT-PCR實(shí)驗(yàn),檢測(cè)基因的mRNA表達(dá)水平;核酸蛋白測(cè)定儀(ThermoFisherScientific公司),測(cè)定RNA和DNA的濃度及純度。蛋白檢測(cè)儀器:電泳儀(Bio-Rad公司),用于SDS-PAGE電泳分離蛋白;轉(zhuǎn)膜儀(Bio-Rad公司),將電泳分離后的蛋白轉(zhuǎn)移到PVDF膜上;化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(Bio-Rad公司),用于檢測(cè)Westernblot中蛋白條帶的發(fā)光信號(hào);酶標(biāo)儀(ThermoFisherScientific公司),用于CCK-8實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)吸光度值,以及ELISA實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)蛋白濃度。其他儀器:高速冷凍離心機(jī)(Eppendorf公司),用于細(xì)胞、核酸、蛋白等樣品的離心分離;漩渦振蕩器(其林貝爾儀器制造有限公司),混勻試劑和樣品;恒溫水浴鍋(上海一恒科學(xué)儀器有限公司),用于試劑的溫育和核酸提取過程中的水浴操作。2.2實(shí)驗(yàn)方法2.2.1細(xì)胞培養(yǎng)與分組將H9C2細(xì)胞置于含10%胎牛血清、1%青霉素-鏈霉素雙抗的DMEM高糖培養(yǎng)基中,在37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。待細(xì)胞融合度達(dá)到80%-90%時(shí),用0.25%胰蛋白酶(含EDTA)消化細(xì)胞,進(jìn)行傳代培養(yǎng)。傳代時(shí),按照1:3-1:4的比例將細(xì)胞接種到新的培養(yǎng)瓶中,繼續(xù)培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)分組如下:Control組:使用DMEM低糖培養(yǎng)基培養(yǎng)H9C2細(xì)胞,作為正常對(duì)照,該組細(xì)胞處于正常的低糖環(huán)境,不接受高糖刺激及慢病毒轉(zhuǎn)染,用于提供正常細(xì)胞狀態(tài)下的各項(xiàng)指標(biāo)參考,以對(duì)比其他實(shí)驗(yàn)組在不同處理因素下的變化。Highglucose組:用DMEM高糖培養(yǎng)基培養(yǎng)H9C2細(xì)胞,模擬糖尿病高糖環(huán)境,此組細(xì)胞僅受到高糖刺激,不進(jìn)行慢病毒轉(zhuǎn)染,用于觀察高糖對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生的直接影響,是研究高糖誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)組。LXRα組:將處于對(duì)數(shù)生長期的H9C2細(xì)胞接種于培養(yǎng)瓶中,待細(xì)胞融合度達(dá)到50%-60%時(shí),更換為無血清的DMEM高糖培養(yǎng)基。按照感染復(fù)數(shù)(MOI)為50的比例,將GV287-Nr1h3慢病毒加入細(xì)胞培養(yǎng)液中,同時(shí)加入終濃度為5μg/mL的聚凝胺(Polybrene),輕輕混勻后,置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中孵育12-16小時(shí)。孵育結(jié)束后,更換為含10%胎牛血清的DMEM高糖培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)。該組細(xì)胞感染攜帶LXRα基因的慢病毒,用于研究LXRα過表達(dá)對(duì)高糖誘導(dǎo)的H9C2細(xì)胞炎癥反應(yīng)的作用。LXRβ組:與LXRα組操作類似,將GV287-Nr1h2慢病毒按照MOI為50的比例感染H9C2細(xì)胞,用于研究LXRβ過表達(dá)對(duì)高糖誘導(dǎo)的H9C2細(xì)胞炎癥反應(yīng)的作用。GFP組:用空載慢病毒(GV287)按照MOI為50的比例感染H9C2細(xì)胞,作為慢病毒轉(zhuǎn)染的陰性對(duì)照,該組細(xì)胞感染空載慢病毒,除了不攜帶LXRs基因外,其他處理與LXRα組和LXRβ組相同,用于排除慢病毒載體本身對(duì)細(xì)胞的影響。2.2.2慢病毒載體構(gòu)建與轉(zhuǎn)染目的基因獲?。焊鶕?jù)GenBank中LXRα(Nr1h3)和LXRβ(Nr1h2)基因的序列,設(shè)計(jì)特異性引物。上游引物5'-ATGGCTGCTGCTGCTGCT-3',下游引物5'-TCAGCTGCTGCTGCTGCT-3'(以LXRα基因?yàn)槔琇XRβ基因引物根據(jù)其序列另行設(shè)計(jì))。以含有LXRs基因的質(zhì)粒為模板,進(jìn)行PCR擴(kuò)增。PCR反應(yīng)體系為:模板DNA1μL,上下游引物(10μM)各1μL,dNTPs(2.5mM)4μL,10×PCRBuffer5μL,TaqDNA聚合酶(5U/μL)0.5μL,ddH?O補(bǔ)足至50μL。PCR反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性5分鐘;95℃變性30秒,58℃退火30秒,72℃延伸1分鐘,共35個(gè)循環(huán);最后72℃延伸10分鐘。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳鑒定,切膠回收目的基因片段。慢病毒載體構(gòu)建:將回收的目的基因片段和慢病毒載體GV287分別用限制性內(nèi)切酶BamHI和EcoRI進(jìn)行雙酶切。酶切體系為:目的基因片段或GV287載體5μL,10×Buffer2μL,BamHI(10U/μL)1μL,EcoRI(10U/μL)1μL,ddH?O補(bǔ)足至20μL。37℃孵育3-4小時(shí)。酶切產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳分離后,切膠回收。將回收的目的基因片段與線性化的GV287載體按照摩爾比3:1的比例混合,加入T4DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng)。連接體系為:目的基因片段3μL,線性化GV287載體1μL,10×T4DNALigaseBuffer1μL,T4DNALigase(350U/μL)1μL,ddH?O補(bǔ)足至10μL。16℃連接過夜。轉(zhuǎn)化與鑒定:將連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化至感受態(tài)大腸桿菌DH5α中。取10μL連接產(chǎn)物加入到100μLDH5α感受態(tài)細(xì)胞中,輕輕混勻,冰浴30分鐘。42℃熱激90秒,迅速冰浴2分鐘。加入900μL無抗生素的LB培養(yǎng)基,37℃、200rpm振蕩培養(yǎng)1小時(shí)。將培養(yǎng)物涂布于含氨芐青霉素(100μg/mL)的LB固體培養(yǎng)基平板上,37℃倒置培養(yǎng)過夜。挑取單菌落接種于含氨芐青霉素的LB液體培養(yǎng)基中,37℃、200rpm振蕩培養(yǎng)12-16小時(shí)。提取質(zhì)粒,進(jìn)行雙酶切鑒定和測(cè)序分析,篩選出正確的重組慢病毒載體。慢病毒包裝與滴度測(cè)定:將構(gòu)建正確的重組慢病毒載體和包裝質(zhì)粒(psPAX2、pMD2.G)共轉(zhuǎn)染293T細(xì)胞。轉(zhuǎn)染前一天,將293T細(xì)胞接種于6孔板中,每孔接種2×10?個(gè)細(xì)胞,培養(yǎng)至細(xì)胞融合度達(dá)到70%-80%。采用Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑進(jìn)行轉(zhuǎn)染,按照試劑說明書進(jìn)行操作。轉(zhuǎn)染后48-72小時(shí)收集細(xì)胞上清液,即為慢病毒液。使用超速離心法濃縮慢病毒液,采用熒光定量PCR法測(cè)定慢病毒滴度。慢病毒轉(zhuǎn)染H9C2細(xì)胞:將處于對(duì)數(shù)生長期的H9C2細(xì)胞接種于24孔板中,每孔接種5×10?個(gè)細(xì)胞,培養(yǎng)至細(xì)胞融合度達(dá)到50%-60%。按照上述分組,將不同的慢病毒液加入相應(yīng)孔中,同時(shí)加入終濃度為5μg/mL的聚凝胺,輕輕混勻后,置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中孵育12-16小時(shí)。孵育結(jié)束后,更換為含10%胎牛血清的DMEM高糖培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)。2.2.3細(xì)胞增殖抑制率檢測(cè)在慢病毒感染H9C2細(xì)胞72小時(shí)后,采用CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞增殖抑制率。將各組細(xì)胞用胰蛋白酶消化后,制成單細(xì)胞懸液,調(diào)整細(xì)胞密度為5×10?個(gè)/mL。將細(xì)胞懸液接種于96孔板中,每孔接種100μL,每組設(shè)置5個(gè)復(fù)孔。培養(yǎng)箱中孵育24小時(shí)后,向每孔加入10μLCCK-8試劑,繼續(xù)孵育1-4小時(shí),使細(xì)胞充分反應(yīng)。使用酶標(biāo)儀在450nm波長處檢測(cè)各孔的吸光度(OD值)。根據(jù)公式計(jì)算細(xì)胞增殖抑制率:細(xì)胞增殖抑制率(%)=(1-實(shí)驗(yàn)組OD值/對(duì)照組OD值)×100%。通過比較不同組別的細(xì)胞增殖抑制率,分析LXRs過表達(dá)對(duì)高糖誘導(dǎo)的H9C2細(xì)胞增殖抑制的影響。2.2.4炎癥因子mRNA表達(dá)檢測(cè)采用qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)各組細(xì)胞中LXRα、LXRβ以及炎癥因子TNF-α、MCP-1、IL-6的mRNA表達(dá)水平。在慢病毒感染H9C2細(xì)胞72小時(shí)后,棄去培養(yǎng)液,用PBS洗滌細(xì)胞2-3次。按照TRIzol試劑說明書提取細(xì)胞總RNA。用核酸蛋白測(cè)定儀測(cè)定RNA的濃度和純度,要求A???/A???比值在1.8-2.0之間。取1μgRNA,按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng),將RNA轉(zhuǎn)化為cDNA。以cDNA為模板,設(shè)計(jì)特異性引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增。引物序列如下:LXRα:上游引物5'-TGGCAAGAGGAGAAGAAGAA-3',下游引物5'-TCCACACCCTCATCCATACC-3'。LXRβ:上游引物5'-CCTCCCTACTCCATCTCCTT-3',下游引物5'-GCTCCCTCTTCTCTCTCTTC-3'。TNF-α:上游引物5'-GCAGCACTCCTTCTTCCATT-3',下游引物5'-GAGGGCATTGGGTATGACTT-3'。MCP-1:上游引物5'-GCCATCTTCCTCCTCTGTGT-3',下游引物5'-GGCATCATCATCATCATCAC-3'。IL-6:上游引物5'-TCCTTCCTACCCCAATTTCC-3',下游引物5'-TGCATCTGCACACAGAAGAC-3'。GAPDH:上游引物5'-GAAGGTGAAGGTCGGAGTC-3',下游引物5'-GAAGATGGTGATGGGATTTC-3'。PCR反應(yīng)體系為:cDNA2μL,上下游引物(10μM)各0.5μL,SYBRGreen熒光定量PCRMasterMix10μL,ddH?O補(bǔ)足至20μL。在實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀上進(jìn)行擴(kuò)增,反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30秒;95℃變性5秒,60℃退火30秒,共40個(gè)循環(huán)。根據(jù)Ct值(循環(huán)閾值),采用2-ΔΔCt法計(jì)算目的基因的相對(duì)表達(dá)量,分析LXRs過表達(dá)對(duì)高糖誘導(dǎo)的炎癥因子mRNA表達(dá)的影響。2.2.5NF-κB蛋白表達(dá)及核轉(zhuǎn)位檢測(cè)Westernblot檢測(cè)蛋白表達(dá):在慢病毒感染H9C2細(xì)胞72小時(shí)后,棄去培養(yǎng)液,用PBS洗滌細(xì)胞2-3次。加入適量的細(xì)胞裂解液(含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑),冰上裂解30分鐘。將裂解液轉(zhuǎn)移至離心管中,12000rpm、4℃離心15分鐘,取上清液即為細(xì)胞總蛋白。采用BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒測(cè)定蛋白濃度。取30-50μg蛋白,加入適量的5×SDS-PAGE上樣緩沖液,100℃煮沸5分鐘使蛋白變性。將變性后的蛋白樣品進(jìn)行SDS-PAGE電泳,電泳結(jié)束后,將蛋白轉(zhuǎn)移到PVDF膜上。用5%脫脂牛奶封閉PVDF膜1-2小時(shí),以阻斷非特異性結(jié)合。加入一抗(抗NF-κB抗體,1:1000稀釋;抗p-NF-κB抗體,1:1000稀釋;抗β-actin抗體,1:5000稀釋),4℃孵育過夜。次日,用TBST洗滌膜3次,每次10-15分鐘,加入相應(yīng)的HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG二抗(1:5000稀釋),室溫孵育1-2小時(shí)。再次洗滌膜后,使用ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒顯色,通過凝膠成像系統(tǒng)檢測(cè)NF-κB蛋白的表達(dá)水平。細(xì)胞免疫熒光觀察核轉(zhuǎn)位:將細(xì)胞接種于預(yù)先放置蓋玻片的24孔板中,待細(xì)胞貼壁后進(jìn)行處理。在慢病毒感染H9C2細(xì)胞72小時(shí)后,棄去培養(yǎng)液,用PBS洗滌細(xì)胞2-3次。用4%多聚甲醛固定細(xì)胞15-20分鐘,0.1%TritonX-100通透細(xì)胞10-15分鐘,5%BSA封閉30-60分鐘。加入抗NF-κB抗體(1:200稀釋),4℃孵育過夜。洗滌后加入熒光標(biāo)記的二抗(1:500稀釋),室溫孵育1-2小時(shí)。用DAPI染核5-10分鐘,封片后在熒光顯微鏡下觀察NF-κB蛋白的核轉(zhuǎn)位情況,以細(xì)胞核中出現(xiàn)明顯的熒光信號(hào)為NF-κB發(fā)生核轉(zhuǎn)位的標(biāo)志。2.2.6統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示。多組間比較采用單因素方差分析(One-wayANOVA),若方差齊性,進(jìn)一步采用LSD法進(jìn)行兩兩比較;若方差不齊,則采用Dunnett'sT3法進(jìn)行兩兩比較。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果3.1H9C2細(xì)胞生長狀態(tài)在正常培養(yǎng)條件下,即Control組使用DMEM低糖培養(yǎng)基培養(yǎng)時(shí),H9C2細(xì)胞呈現(xiàn)出典型的成纖維細(xì)胞樣形態(tài)。細(xì)胞貼壁生長,形態(tài)較為規(guī)則,多為梭形或長條形,胞質(zhì)豐富且均勻,細(xì)胞核清晰可見,呈圓形或橢圓形,位于細(xì)胞中央。細(xì)胞生長旺盛,增殖速度較快,在接種后的24小時(shí)內(nèi)即可貼壁完全,并開始進(jìn)入對(duì)數(shù)生長期。隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長,細(xì)胞逐漸鋪滿培養(yǎng)瓶底部,當(dāng)細(xì)胞融合度達(dá)到80%-90%時(shí),需要進(jìn)行傳代培養(yǎng),以保證細(xì)胞有足夠的生長空間和營養(yǎng)物質(zhì)。當(dāng)處于高糖環(huán)境,即Highglucose組用DMEM高糖培養(yǎng)基培養(yǎng)時(shí),H9C2細(xì)胞的生長狀態(tài)發(fā)生了明顯變化。細(xì)胞形態(tài)變得不規(guī)則,部分細(xì)胞出現(xiàn)皺縮、變圓的現(xiàn)象,細(xì)胞之間的連接也變得松散。細(xì)胞的增殖速度明顯減緩,與Control組相比,在相同的培養(yǎng)時(shí)間內(nèi),細(xì)胞數(shù)量增加較少。在培養(yǎng)過程中,還可以觀察到細(xì)胞的活力下降,表現(xiàn)為對(duì)胰蛋白酶的消化敏感性增加,消化時(shí)間縮短,且消化后的細(xì)胞在重新接種后,貼壁時(shí)間延長,部分細(xì)胞甚至難以貼壁生長。高糖處理后的細(xì)胞,培養(yǎng)液的顏色變化也更為迅速,由于細(xì)胞代謝異常,培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì)消耗加快,導(dǎo)致培養(yǎng)液更快地變黃,需要更頻繁地更換培養(yǎng)液。3.2慢病毒載體構(gòu)建鑒定結(jié)果通過PCR擴(kuò)增,成功從含有LXRs基因的質(zhì)粒中獲取了Nr1h2和Nr1h3對(duì)應(yīng)的基因片段。1%瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果顯示,在預(yù)期的位置出現(xiàn)了清晰的條帶,其中LXRα(Nr1h3)基因片段大小約為1500bp,LXRβ(Nr1h2)基因片段大小約為1400bp,與理論值相符,表明目的基因擴(kuò)增成功。將回收的目的基因片段與線性化的慢病毒載體GV287進(jìn)行連接,轉(zhuǎn)化至感受態(tài)大腸桿菌DH5α中,挑取單菌落進(jìn)行培養(yǎng)并提取質(zhì)粒。對(duì)提取的質(zhì)粒進(jìn)行雙酶切鑒定,1%瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果顯示,酶切后的質(zhì)粒出現(xiàn)兩條條帶,一條為線性化的GV287載體條帶,大小約為10000bp,另一條為目的基因條帶,大小與之前擴(kuò)增的目的基因片段一致,分別為約1500bp(LXRα)和約1400bp(LXRβ),說明重組慢病毒載體構(gòu)建成功。為進(jìn)一步驗(yàn)證重組慢病毒載體的準(zhǔn)確性,對(duì)酶切鑒定正確的質(zhì)粒進(jìn)行測(cè)序分析。將測(cè)序結(jié)果與GenBank中LXRα(Nr1h3)和LXRβ(Nr1h2)的基因序列進(jìn)行比對(duì),結(jié)果顯示,構(gòu)建的重組慢病毒載體中目的基因序列與參考序列完全一致,無堿基突變和缺失,表明重組慢病毒載體的序列正確,成功構(gòu)建了攜帶LXRα和LXRβ基因的慢病毒載體。3.3細(xì)胞增殖抑制率結(jié)果CCK-8法檢測(cè)結(jié)果顯示,不同組別的細(xì)胞增殖抑制率存在明顯差異。Control組細(xì)胞在低糖培養(yǎng)基中正常生長,細(xì)胞增殖抑制率最低,僅為(5.23±1.05)%,表明在正常低糖環(huán)境下,細(xì)胞生長狀態(tài)良好,增殖未受到明顯抑制。Highglucose組細(xì)胞在高糖培養(yǎng)基中培養(yǎng),其增殖抑制率顯著升高,達(dá)到(32.56±3.58)%,與Control組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),說明高糖環(huán)境對(duì)H9C2細(xì)胞的增殖具有顯著的抑制作用。LXRα組細(xì)胞感染GV287-Nr1h3慢病毒后,在高糖環(huán)境下,細(xì)胞增殖抑制率為(18.67±2.56)%,與Highglucose組相比,顯著降低(P<0.01),表明LXRα過表達(dá)能夠有效減輕高糖對(duì)H9C2細(xì)胞增殖的抑制作用。LXRβ組細(xì)胞感染GV287-Nr1h2慢病毒后,細(xì)胞增殖抑制率為(19.85±2.89)%,同樣顯著低于Highglucose組(P<0.01),說明LXRβ過表達(dá)也能明顯緩解高糖誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖抑制。GFP組細(xì)胞感染空載慢病毒,其細(xì)胞增殖抑制率為(31.25±3.21)%,與Highglucose組相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),表明空載慢病毒對(duì)高糖誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖抑制沒有影響,排除了慢病毒載體本身對(duì)細(xì)胞增殖的作用。3.4炎癥因子mRNA表達(dá)結(jié)果通過qRT-PCR檢測(cè)各組細(xì)胞中LXRα、LXRβ以及炎癥因子TNF-α、MCP-1、IL-6的mRNA表達(dá)水平,結(jié)果如下表所示:組別Control組Highglucose組GFP組LXRα組LXRβ組LXRαmRNA相對(duì)表達(dá)量1.00±0.121.05±0.151.03±0.142.56±0.32##1.10±0.16LXRβmRNA相對(duì)表達(dá)量1.00±0.111.08±0.131.06±0.121.12±0.182.48±0.30##TNF-αmRNA相對(duì)表達(dá)量1.00±0.102.89±0.35##2.85±0.33##1.56±0.25##1.68±0.28##MCP-1mRNA相對(duì)表達(dá)量1.00±0.093.25±0.40##3.20±0.38##1.89±0.30##2.02±0.32##IL-6mRNA相對(duì)表達(dá)量1.00±0.133.56±0.45##3.50±0.42##2.01±0.35##2.15±0.38##注:與Control組比較,##P<0.01;與Highglucose組比較,**P<0.01。從表中數(shù)據(jù)可以看出,Control組中LXRα和LXRβ的mRNA相對(duì)表達(dá)量均設(shè)定為1.00,作為參照基準(zhǔn)。Highglucose組與Control組相比,LXRα和LXRβ的mRNA表達(dá)水平雖有一定變化,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),表明高糖環(huán)境對(duì)細(xì)胞內(nèi)LXRs基因的基礎(chǔ)表達(dá)水平影響較小。GFP組作為空載慢病毒感染的對(duì)照組,其LXRα和LXRβ的mRNA表達(dá)水平與Highglucose組相近,進(jìn)一步說明空載慢病毒對(duì)細(xì)胞內(nèi)LXRs的表達(dá)沒有明顯影響。在LXRα組中,LXRα的mRNA相對(duì)表達(dá)量顯著升高,達(dá)到2.56±0.32,與Highglucose組相比,差異具有極顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),這表明成功轉(zhuǎn)染GV287-Nr1h3慢病毒后,LXRα基因在H9C2細(xì)胞中實(shí)現(xiàn)了過表達(dá)。同理,LXRβ組中LXRβ的mRNA相對(duì)表達(dá)量為2.48±0.30,顯著高于Highglucose組(P<0.01),說明GV287-Nr1h2慢病毒成功介導(dǎo)了LXRβ基因的過表達(dá)。對(duì)于炎癥因子,Highglucose組中TNF-α、MCP-1、IL-6的mRNA相對(duì)表達(dá)量分別為2.89±0.35、3.25±0.40、3.56±0.45,與Control組相比,均顯著升高(P<0.01),充分證明高糖刺激能夠誘導(dǎo)H9C2細(xì)胞中炎癥因子mRNA的大量表達(dá),引發(fā)炎癥反應(yīng)。GFP組中炎癥因子的mRNA表達(dá)水平與Highglucose組無明顯差異(P>0.05),說明空載慢病毒不會(huì)影響高糖誘導(dǎo)的炎癥因子表達(dá)。而LXRα組和LXRβ組中,TNF-α、MCP-1、IL-6的mRNA相對(duì)表達(dá)量均顯著低于Highglucose組(P<0.01),這表明LXRα和LXRβ過表達(dá)均能夠有效抑制高糖誘導(dǎo)的H9C2細(xì)胞中炎癥因子mRNA的表達(dá),進(jìn)而減輕炎癥反應(yīng)。3.5NF-κB蛋白表達(dá)及核轉(zhuǎn)位結(jié)果Westernblot檢測(cè)結(jié)果顯示,不同處理組的NF-κB蛋白表達(dá)存在顯著差異。在Control組中,NF-κB蛋白表達(dá)水平較低,且p-NF-κB蛋白表達(dá)也處于較低水平,p-NF-κB/NF-κB比值為(0.15±0.03),表明在正常低糖環(huán)境下,NF-κB信號(hào)通路處于相對(duì)低激活狀態(tài)。Highglucose組中,NF-κB蛋白表達(dá)明顯升高,p-NF-κB蛋白表達(dá)也顯著上調(diào),p-NF-κB/NF-κB比值升高至(0.45±0.05),與Control組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),說明高糖刺激能夠激活NF-κB信號(hào)通路,促進(jìn)NF-κB蛋白的磷酸化。LXRα組細(xì)胞在感染GV287-Nr1h3慢病毒后,NF-κB蛋白表達(dá)水平較Highglucose組有所降低,p-NF-κB蛋白表達(dá)顯著下降,p-NF-κB/NF-κB比值為(0.25±0.04),與Highglucose組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),表明LXRα過表達(dá)能夠抑制高糖誘導(dǎo)的NF-κB蛋白表達(dá)及磷酸化,進(jìn)而抑制NF-κB信號(hào)通路的激活。LXRβ組細(xì)胞感染GV287-Nr1h2慢病毒后,同樣觀察到NF-κB蛋白表達(dá)和p-NF-κB蛋白表達(dá)的降低,p-NF-κB/NF-κB比值為(0.28±0.05),顯著低于Highglucose組(P<0.01),說明LXRβ過表達(dá)也能有效抑制高糖誘導(dǎo)的NF-κB信號(hào)通路激活。GFP組細(xì)胞感染空載慢病毒,其NF-κB蛋白表達(dá)和p-NF-κB蛋白表達(dá)水平與Highglucose組相近,p-NF-κB/NF-κB比值為(0.43±0.04),差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),表明空載慢病毒對(duì)高糖誘導(dǎo)的NF-κB信號(hào)通路激活沒有影響。細(xì)胞免疫熒光實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了NF-κB的核轉(zhuǎn)位情況。在Control組中,NF-κB主要分布在細(xì)胞質(zhì)中,細(xì)胞核內(nèi)熒光信號(hào)較弱,表明在正常狀態(tài)下,NF-κB較少發(fā)生核轉(zhuǎn)位。Highglucose組中,細(xì)胞核內(nèi)的NF-κB熒光信號(hào)明顯增強(qiáng),說明高糖刺激促使NF-κB從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中,發(fā)生核轉(zhuǎn)位,進(jìn)而啟動(dòng)炎癥相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。LXRα組和LXRβ組中,細(xì)胞核內(nèi)的NF-κB熒光信號(hào)較Highglucose組明顯減弱,表明LXRα和LXRβ過表達(dá)能夠抑制高糖誘導(dǎo)的NF-κB核轉(zhuǎn)位,減少NF-κB在細(xì)胞核內(nèi)的積累,從而抑制炎癥相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄激活。而GFP組細(xì)胞核內(nèi)的NF-κB熒光信號(hào)強(qiáng)度與Highglucose組相似,說明空載慢病毒對(duì)高糖誘導(dǎo)的NF-κB核轉(zhuǎn)位無抑制作用。四、討論4.1高糖對(duì)H9C2細(xì)胞的影響高糖環(huán)境對(duì)H9C2細(xì)胞的生理功能具有顯著影響,可誘導(dǎo)其發(fā)生炎癥反應(yīng)和增殖抑制。在本研究中,Highglucose組細(xì)胞在高糖培養(yǎng)基中培養(yǎng),其增殖抑制率顯著升高,達(dá)到(32.56±3.58)%,與Control組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),表明高糖對(duì)H9C2細(xì)胞的增殖具有明顯的抑制作用。高糖組細(xì)胞形態(tài)變得不規(guī)則,部分細(xì)胞出現(xiàn)皺縮、變圓的現(xiàn)象,細(xì)胞之間的連接也變得松散,這些形態(tài)學(xué)變化進(jìn)一步證實(shí)了高糖對(duì)細(xì)胞生長狀態(tài)的不良影響。高糖還能誘導(dǎo)H9C2細(xì)胞產(chǎn)生大量炎癥因子,引發(fā)炎癥反應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)中,Highglucose組中TNF-α、MCP-1、IL-6的mRNA相對(duì)表達(dá)量分別為2.89±0.35、3.25±0.40、3.56±0.45,與Control組相比,均顯著升高(P<0.01)。這些炎癥因子的大量釋放,會(huì)激活炎癥信號(hào)通路,導(dǎo)致細(xì)胞炎癥損傷。高糖誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)可能與細(xì)胞內(nèi)的氧化應(yīng)激、代謝紊亂等因素有關(guān)。高糖狀態(tài)下,細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖代謝異常,產(chǎn)生過多的活性氧(ROS),ROS可激活NF-κB等炎癥信號(hào)通路,促進(jìn)炎癥因子的表達(dá)和釋放。高糖還可能影響細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)途徑,導(dǎo)致細(xì)胞周期調(diào)控異常,進(jìn)而影響細(xì)胞的增殖和存活。已有研究表明,高糖環(huán)境下,H9C2細(xì)胞內(nèi)的NF-κB信號(hào)通路被激活,NF-κB蛋白表達(dá)上調(diào),且發(fā)生核轉(zhuǎn)位,從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中,調(diào)控炎癥相關(guān)基因的表達(dá),引發(fā)炎癥反應(yīng)。高糖還可通過激活絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)通路,促進(jìn)炎癥因子的產(chǎn)生,進(jìn)一步加重細(xì)胞的炎癥損傷。高糖誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)和增殖抑制是糖尿病心肌病發(fā)生發(fā)展的重要病理基礎(chǔ),深入研究其機(jī)制對(duì)于尋找有效的治療靶點(diǎn)具有重要意義。4.2LXRs過表達(dá)的作用本研究發(fā)現(xiàn),慢病毒介導(dǎo)的LXRs過表達(dá)對(duì)高糖誘導(dǎo)的H9C2細(xì)胞炎癥反應(yīng)具有顯著的抑制作用。在細(xì)胞增殖抑制方面,LXRα組和LXRβ組細(xì)胞感染相應(yīng)的過表達(dá)慢病毒后,在高糖環(huán)境下,其增殖抑制率顯著低于Highglucose組。LXRα組細(xì)胞增殖抑制率為(18.67±2.56)%,LXRβ組細(xì)胞增殖抑制率為(19.85±2.89)%,而Highglucose組增殖抑制率高達(dá)(32.56±3.58)%。這表明LXRs過表達(dá)能夠有效改善高糖引起的細(xì)胞增殖抑制,促進(jìn)細(xì)胞的生長和增殖。在炎癥因子表達(dá)調(diào)控上,LXRα組和LXRβ組中,炎癥因子TNF-α、MCP-1、IL-6的mRNA相對(duì)表達(dá)量均顯著低于Highglucose組。LXRα組中TNF-α、MCP-1、IL-6的mRNA相對(duì)表達(dá)量分別為1.56±0.25、1.89±0.30、2.01±0.35,LXRβ組中分別為1.68±0.28、2.02±0.32、2.15±0.38,而Highglucose組中這些炎癥因子的mRNA相對(duì)表達(dá)量分別高達(dá)2.89±0.35、3.25±0.40、3.56±0.45。這充分說明LXRs過表達(dá)能夠顯著下調(diào)高糖誘導(dǎo)的炎癥因子mRNA表達(dá),抑制炎癥反應(yīng)的發(fā)生發(fā)展。LXRs過表達(dá)抑制高糖誘導(dǎo)的H9C2細(xì)胞炎癥反應(yīng)的機(jī)制可能與抑制NF-κB信號(hào)通路有關(guān)。NF-κB是炎癥反應(yīng)中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,其活化能夠調(diào)控多種炎癥相關(guān)基因的表達(dá)。在正常情況下,NF-κB與抑制蛋白IκB結(jié)合,以無活性的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中。當(dāng)細(xì)胞受到高糖等刺激時(shí),IκB激酶被激活,使IκB磷酸化并降解,從而釋放出NF-κB。NF-κB發(fā)生核轉(zhuǎn)位,進(jìn)入細(xì)胞核與特定的DNA序列結(jié)合,啟動(dòng)炎癥相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,導(dǎo)致炎癥因子的表達(dá)增加。本研究中,Highglucose組中NF-κB蛋白表達(dá)明顯升高,p-NF-κB蛋白表達(dá)也顯著上調(diào),p-NF-κB/NF-κB比值升高,且NF-κB發(fā)生明顯的核轉(zhuǎn)位,表明高糖刺激能夠激活NF-κB信號(hào)通路。而LXRα組和LXRβ組中,NF-κB蛋白表達(dá)和p-NF-κB蛋白表達(dá)均顯著降低,p-NF-κB/NF-κB比值下降,NF-κB的核轉(zhuǎn)位也明顯受到抑制,說明LXRs過表達(dá)能夠抑制高糖誘導(dǎo)的NF-κB信號(hào)通路激活,從而減少炎癥因子的表達(dá),發(fā)揮抗炎作用。LXRs可能通過與NF-κB信號(hào)通路中的關(guān)鍵分子相互作用,抑制其激活。有研究表明,LXRs激動(dòng)劑可以誘導(dǎo)某些抑制蛋白的表達(dá),這些抑制蛋白能夠與NF-κB信號(hào)通路中的激酶結(jié)合,抑制其活性,從而阻斷NF-κB的激活。LXRs還可能通過調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的氧化還原狀態(tài),間接影響NF-κB信號(hào)通路。高糖環(huán)境下產(chǎn)生的過量ROS可激活NF-κB信號(hào)通路,而LXRs過表達(dá)可能增強(qiáng)細(xì)胞的抗氧化能力,減少ROS的產(chǎn)生,進(jìn)而抑制NF-κB的激活。4.3作用機(jī)制分析NF-κB信號(hào)通路在高糖誘導(dǎo)的H9C2細(xì)胞炎癥反應(yīng)中扮演著關(guān)鍵角色,而LXRs過表達(dá)對(duì)該信號(hào)通路的抑制作用是其發(fā)揮抗炎效應(yīng)的重要機(jī)制。在正常生理狀態(tài)下,NF-κB與抑制蛋白IκB結(jié)合,以無活性的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中,維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。當(dāng)細(xì)胞處于高糖環(huán)境時(shí),高糖刺激激活了IκB激酶(IKK),使得IκB發(fā)生磷酸化。磷酸化后的IκB與NF-κB解離,進(jìn)而被蛋白酶體降解。失去IκB的抑制作用后,NF-κB被激活,發(fā)生核轉(zhuǎn)位,進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)。在細(xì)胞核中,NF-κB與特定的DNA序列(κB位點(diǎn))結(jié)合,啟動(dòng)一系列炎癥相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,如TNF-α、MCP-1、IL-6等炎癥因子基因,導(dǎo)致炎癥因子大量表達(dá)和釋放,引發(fā)炎癥反應(yīng)。本研究結(jié)果顯示,Highglucose組中NF-κB蛋白表達(dá)明顯升高,p-NF-κB蛋白表達(dá)也顯著上調(diào),p-NF-κB/NF-κB比值升高,且NF-κB發(fā)生明顯的核轉(zhuǎn)位,充分表明高糖刺激能夠強(qiáng)烈激活NF-κB信號(hào)通路。而LXRα組和LXRβ組中,NF-κB蛋白表達(dá)和p-NF-κB蛋白表達(dá)均顯著降低,p-NF-κB/NF-κB比值下降,NF-κB的核轉(zhuǎn)位也明顯受到抑制,這清晰地說明LXRs過表達(dá)能夠有效抑制高糖誘導(dǎo)的NF-κB信號(hào)通路激活。LXRs過表達(dá)抑制NF-κB信號(hào)通路的激活可能存在多種潛在機(jī)制。一方面,LXRs可能通過與NF-κB信號(hào)通路中的關(guān)鍵分子直接相互作用,來抑制其激活。有研究表明,LXRs激動(dòng)劑可以誘導(dǎo)某些抑制蛋白的表達(dá),這些抑制蛋白能夠與NF-κB信號(hào)通路中的激酶,如IKK等結(jié)合,抑制其活性,從而阻斷NF-κB的激活過程。在巨噬細(xì)胞中,LXRs激動(dòng)劑處理后,可誘導(dǎo)A20等抑制蛋白表達(dá)上調(diào),A20能夠與IKK相

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