杜瑞雪,葉 平△,顏光濤,鄧子輝,梁文濤,郭子寬,張紅紅,耿 淼
瑞舒伐他汀對(duì)頸動(dòng)脈粥樣硬化患者單個(gè)核細(xì)胞CCR2表達(dá)的影響及機(jī)制*
杜瑞雪1,葉 平1△,顏光濤2,鄧子輝2,梁文濤3,郭子寬5,張紅紅4,耿 淼4
(1.解放軍總醫(yī)院南樓心內(nèi)科 ,2.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所 ,3.普通外科研究所 ,4.老年醫(yī)學(xué)研究所 ,北京100853;5.軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射與免疫研究所,北京100850)
目的:探討瑞舒伐他汀對(duì)頸動(dòng)脈粥樣硬化患者單個(gè)核細(xì)胞CC類趨化因子受體2(CCR2)表達(dá)的影響及上游機(jī)制。方法:選擇頸動(dòng)脈粥樣硬化患者20例。予瑞舒伐他汀5~20mg/d治療。在基線、3月時(shí)采集血標(biāo)本,測(cè)定單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)及血脂水平;分離單個(gè)核細(xì)胞,流式細(xì)胞學(xué)檢測(cè)單個(gè)核細(xì)胞上的CCR2表達(dá);熒光定量逆轉(zhuǎn)錄PCR法檢測(cè)CCR2、過氧化物酶體增生物激活受體(PPAR)βmRNA的表達(dá);Western印跡法檢測(cè)PPARβ蛋白的表達(dá)。結(jié)果:瑞舒伐他汀治療3個(gè)月后,患者低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平明顯降低(P<0.01),MCP-1及單個(gè)核細(xì)胞CCR2表達(dá)顯著下降(P<0.05),PPARβmRNA及蛋白表達(dá)均較前增加(P<0.05)。結(jié)論:瑞舒伐他汀可能通過PPARβ途徑降低MCP-1,抑制單個(gè)核細(xì)胞CCR2的表達(dá)。
瑞舒伐他?。粍?dòng)脈粥樣硬化;CC類趨化因子受體2;過氧化物酶體增生物激活受體β
【DOI】10.13459/j.cnki.cjap.2016.03.003
動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是一種慢性炎癥性疾病。他汀類藥物可降低缺血性心腦血管疾病的發(fā)生率和死亡率[1],其機(jī)制除主要與降低血漿膽固醇水平有關(guān)外 ,還可能涉及到抗炎作用[2-4],其中多條炎癥信號(hào)通路參與其中。單核細(xì)胞趨化蛋白-1 (monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)是誘導(dǎo)AS慢性炎癥發(fā)生的主要趨化因子,對(duì)單個(gè)核細(xì)胞具有很強(qiáng)的趨化活性。這種趨化作用主要靠MCP-1與單個(gè)核細(xì)胞上的CC類趨化因子受體(C-C chemokine receptor,CCR2)結(jié)合實(shí)現(xiàn)。然而,目前他汀作用于CCR2的研究多來源于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和體外細(xì)胞培養(yǎng)[5,6],在體研究還很少,且機(jī)制不清。本研究初步探討了瑞舒伐他汀對(duì)頸動(dòng)脈粥樣硬化患者單個(gè)核細(xì)胞CCR2的影響以及和過氧化物酶體增生物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR)β途徑之間的關(guān)系,以期為防治AS提供新的思路和治療靶點(diǎn)。
1.1 研究對(duì)象
選擇在解放軍總醫(yī)院門診及周圍社區(qū)醫(yī)院就診的頸動(dòng)脈粥樣硬化患者共20例,男性17例,女性3例。所有患者均符合以下入選標(biāo)準(zhǔn):年齡40~70歲;低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoproteincholesterol,LDL-C)2.0~6.5 mmol/L;甘油三酯≤4.0mmol/L;超聲證實(shí)有明確的頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊且含有脂核;既往從未使用過他汀類藥物;隨訪期間能保持低膽固醇飲食(遵照中國(guó)成人血脂異常防治指南中有關(guān)低膽固醇的飲食的要求)。排除標(biāo)準(zhǔn):嚴(yán)重肝腎疾病、既往有腦出血病史、繼發(fā)性血脂代謝異常或有家族性高膽固醇血癥、惡性腫瘤、有急、慢性炎癥性疾病或處于免疫缺陷狀態(tài)者、隨訪期內(nèi)必須應(yīng)用其他降脂藥等。該研究經(jīng)解放軍總醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有患者均簽署知情同意書。
1.2 治療用藥及隨訪
入選患者予瑞舒伐他汀10 mg/d作為起始劑量,4周后測(cè)量空腹血脂水平,并監(jiān)測(cè)肝腎功能、肌酸激酶。如果LDL-C≥2.0 mmol/l或HDL-C<1.0 mmol/l,瑞舒伐他汀的劑量將增至20mg/d,如TC≤3.0mmol/l,瑞舒伐他汀則減量為5mg/d。治療3月后隨訪結(jié)束。所有患者在基線、12周時(shí)采集血標(biāo)本用于流式細(xì)胞學(xué)檢測(cè)、單個(gè)核細(xì)胞制備及血漿分離,并化驗(yàn)血脂、肝腎功能、肌酸激酶、血常規(guī)。
1.3 主要試劑
Ficoll-Paque PLUS;Human MCP-1 ELISA試劑盒;鼠來源單克隆CCR2抗體(Alexa Fluor 647);鼠來源單克隆CD14抗體(FITC);鼠來源單克隆CD3抗體(PE-Cy5);以上抗體鼠來源同型對(duì)照;總RNA提取試劑TRIzol;RT試劑盒;核蛋白提取試劑盒;鼠來源單克隆PPARβ抗體。
1.4 血漿單核細(xì)胞趨化蛋白-1濃度測(cè)定
取血漿0.5 ml,采用ELISA雙抗體夾心法按試劑盒說明書測(cè)定血(monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)含量,方法按操作說明進(jìn)行。
1.5 密度梯度離心法制備單個(gè)核細(xì)胞
將l0ml抗凝血2 000 r/min離心10min,取上層血漿,存放于-80℃冰箱,備用。下層全血細(xì)胞與PBS液1∶2混勻后,緩慢加入到人單個(gè)核細(xì)胞分離液Ficoll-Paque PLUS的液面上,細(xì)胞懸液與單個(gè)核細(xì)胞分離液比例為4∶3,2 000 r/min離心20 min。收集單個(gè)核細(xì)胞層至新的離心管,加入其體積5倍的PBS液,2 000 r/min離心5min,棄上清液。加入PBS液重懸細(xì)胞,重復(fù)上述過程,即得單個(gè)核細(xì)胞。用1.5ml PBS液重懸細(xì)胞,細(xì)胞計(jì)數(shù)后,其中0.5ml細(xì)胞懸液用于提取RNA,剩余的1ml細(xì)胞懸液用于提取核蛋白。
1.6 流式細(xì)胞學(xué)測(cè)定單個(gè)核細(xì)胞表面CCR2的表達(dá)
在5 ml流式管中避光加入抗CD3、抗CD14、及抗CCR2各20μl,對(duì)照管中加入以上抗體鼠來源的同型對(duì)照。加200μl全血,室溫避光孵育15min;加入1×溶血素(10倍稀釋)2 ml,室溫避光孵育10 min;離心1 500 r/min 5min,之后去上清;加入2ml PBS液,離心1 500 r/min 5min,去上清,重復(fù)上述步驟一次;加入500μl PBS,BD流式細(xì)胞儀檢測(cè)CD3+/ CCR2+,CD14+/CCR2+陽(yáng)性細(xì)胞數(shù),結(jié)果以上述免疫標(biāo)志占CD3+,CD14+陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)的百分比表示。
1.7 熒光定量RT-PCR測(cè)定單個(gè)核細(xì)胞CCR2、PPARβ的mRNA表達(dá)
TRIzol RNA提取試劑盒提取單個(gè)核細(xì)胞總RNA;使用如下體系體外逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA:42℃30 min,99℃5min,5℃5min。采用熒光定量RT-PCR測(cè)定CCR2、PPARβmRNA的表達(dá),引物由上海生工公司合成。其中CCR2引物 (擴(kuò)增片段長(zhǎng)度99 bp)上游:5'-CCATCATCTATGCCTTCGTTG-3',下游:5'-GGACCTCCACACACTGGTTT-3';PPARβ引物(擴(kuò)增片段長(zhǎng)度105 bp)上游:5'-TCAGAGCACAGAGGTAGG AGAA-3',下游:5'-CACTTCCACCCAGAGTCACA-3'。以β-actin為內(nèi)參基因。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性2 min;擴(kuò)增;95℃變性20 s,59℃退火25 s,72℃延伸30 s,共45個(gè)循環(huán)?;虻谋磉_(dá)量用2-△△Ct法進(jìn)行計(jì)算。
1.8 Western blot測(cè)定單個(gè)核細(xì)胞PPARβ的蛋白表達(dá)
按照核蛋白提取試劑盒說明冰上操作提取單個(gè)核細(xì)胞核蛋白,BSA法進(jìn)行蛋白含量的測(cè)定。以30 μg蛋白/泳道上樣,經(jīng)十二烷基磺酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳,轉(zhuǎn)膜,加入PPARβ抗體,4℃孵育過夜;洗滌后再加入辣根過氧化物酶標(biāo)記的羊抗鼠二抗孵育。應(yīng)用ECL顯色試劑盒顯色,暗室下顯像及拍片。以Histone作為內(nèi)參照,凝膠分析成像軟件分析結(jié)果。實(shí)驗(yàn)中所用抗體濃度:鼠來源單克隆PPAR-β抗體濃度1∶500;鼠來源單克隆Histone抗體濃度1∶1 000;辣根過氧化物酶標(biāo)記的羊抗鼠IgG濃度1∶3 000。
1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
2.1 病人一般臨床資料
20例病人全部完成隨訪。瑞舒伐他汀的最終服用劑量:5mg者7例;10mg者7例;15~20mg者6例(表1)。
Tab.1 General data of patients(n =20)
2.2 瑞舒伐他汀對(duì)血脂及血漿MCP-1的影響
瑞舒伐他汀治療3個(gè)月后,患者的LDL-C、TC、TG水平較基線均降低(P<0.05),尤以LDL-C降低明顯,HDL-C水平有一定程度增加但與基線比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。瑞舒伐他汀治療后,MCP-1水平降至51.27(40.46,69.23)pg/ml,與基線相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表2)。
2.3 熒光定量RT-PCR檢測(cè)瑞舒伐他汀對(duì)單個(gè)核細(xì)胞CCR2mRNA及PPARβmRNA表達(dá)的影響
熒光定量RT-PCR顯示,瑞舒伐他汀治療3月后,單個(gè)核細(xì)胞CCR2 mRNA從基線1.12(0.81,2.23)降至1.08(0.70,1.21)。PPARβmRNA表達(dá)則明顯增加,從1.28(0.64,1.48)升至2.60(1.50,3.81)(P<0.05)。
2.4 流式細(xì)胞學(xué)檢測(cè)瑞舒伐他汀對(duì)單個(gè)核細(xì)胞CCR2表達(dá)的影響
應(yīng)用細(xì)胞表面特異性抗原CD3標(biāo)記T淋巴細(xì)胞,CD14標(biāo)記單核細(xì)胞,流式細(xì)胞學(xué)檢測(cè)結(jié)果顯示,瑞舒伐他汀對(duì)兩種細(xì)胞CCR2表達(dá)均表現(xiàn)出明顯的抑制作用。其中CCR2陽(yáng)性淋巴細(xì)胞數(shù):基線為8.42%(6.27%,10.68%),3月為1.51%(1.02%,2.32%)(P<0.05,圖1)。CCR2陽(yáng)性單核細(xì)胞數(shù):基線為95.88%(91.03%,98.17%),3月為87.52%(84.92%,89.92%)(P<0.05,圖2)。
Tab.1 Effectof rosuvastatin on expression of CCR2 in lymphocyte cells
Tab.2 Effect of rosuvastatin on expression of CCR2 in macrophage cellsCCR2:C-C chemokine receptor 2
2.6 Western blot檢測(cè)瑞舒伐他汀對(duì)單個(gè)核細(xì)胞PPARβ蛋白表達(dá)的影響
瑞舒伐他汀對(duì)單個(gè)核細(xì)胞PPARβ核內(nèi)活化蛋白有上調(diào)作用,治療前后目的蛋白與內(nèi)參蛋白的比值分別為(1.64±0.80)、(3.89±2.69),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,圖3)。
Tab.3 Effectof rosuvastatin on expression of PPARβPPARβ:Peroxisome proliferator-activated receptorβ
Tab.2 Effectof rosuvastatin on lipid profile and MCP-1(n=20)
本研究發(fā)現(xiàn),瑞舒伐他汀治療后,不但血漿中MCP-1水平顯著下降,而且單個(gè)核細(xì)胞表面CCR2的表達(dá)明顯減少,提示瑞舒伐他汀良好的抗單個(gè)核細(xì)胞趨化作用。
既往針對(duì)他汀作用于MCP-1的研究較多。近年來,作為MCP-1的受體,CCR2在AS中的作用逐漸被人們重視。研究發(fā)現(xiàn),單核細(xì)胞遷移到動(dòng)脈壁很大程度上受活化的CCR2的調(diào)節(jié),而選擇性CCR2拮抗劑(GSK1344386B)則顯著抑制單核巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊[7]。進(jìn)一步研究顯示 ,在ApoE-/-及LDLr-/-小鼠模型中,CCR2缺失不但導(dǎo)致巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)顯著減少,而且使AS斑塊明顯縮小,提示CCR2在促進(jìn)斑塊發(fā)生發(fā)展中起重要作用[8-10]。
然而,目前觀察他汀類藥物對(duì)CCR2影響的研究并不多,且主要以培養(yǎng)的單核細(xì)胞或單核細(xì)胞系為研究對(duì)象,在體研究很少。Han KH等[11]曾入選21例膽固醇正常的健康男性志愿者,予辛伐他?。?0mg/d)治療2周后發(fā)現(xiàn),外周血單核細(xì)胞表面CCR2的表達(dá)下降。本研究拓展了Han的研究成果。入組患者有明確的頸動(dòng)脈粥樣硬化脂質(zhì)斑塊,同時(shí)合并吸煙、2型糖尿病、高血壓、基線LDL-C水平不達(dá)標(biāo)等多種冠心病危險(xiǎn)因素,部分患者尚有腦梗死病史,屬于未來心血管事件的高危人群,他汀治療對(duì)其具有更為重要的意義。研究結(jié)果顯示,伴隨著LDL-C從3.30 mmol/L降至1.80 mmol/L,不但單核細(xì)胞上的CCR2表達(dá)明顯下降,T淋巴細(xì)胞表面CCR2也受到顯著抑制,提示瑞舒伐他汀對(duì)這部分心血管事件高危人群從MCP-1和CCR2兩方面減少單個(gè)核細(xì)胞的趨化,可能在防止脂核增大、控制斑塊內(nèi)炎癥、穩(wěn)定斑塊等方面起有益作用。
MCP-1/CCR2的上游通路涉及到多種途徑?;A(chǔ)研究初步顯示,PPARβ,作為過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator activated receptors,PPARs)其中的一個(gè)亞型,可能是連接他汀和下游MCP-1/CCR2等炎癥因子的紐帶之一[12-14]。
在培養(yǎng)的人肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞和鼠小膠質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞中,PPARβ活性增加能減少TNF誘導(dǎo)的MCP-1表達(dá)或放射損傷導(dǎo)致的MCP-1增加[15,16]。在高脂飼料喂養(yǎng)的Ldlr-/-小鼠中,PPARβ激動(dòng)劑GW1516能顯著減少斑塊內(nèi)巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)和炎癥反應(yīng),減少主動(dòng)脈斑塊內(nèi)脂質(zhì)滲入,增強(qiáng)膠原蛋白組織沉積,延緩斑塊進(jìn)展[17]。提示 PPARβ通過抑制下游MCP-1/CCR2發(fā)揮抗AS作用。
然而,他汀是否影響PPARβ尚未可知。有學(xué)者發(fā)現(xiàn),在培養(yǎng)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中,他汀可增加PPARβ的表達(dá)[18]。既往本研究組在培養(yǎng)的小鼠心肌細(xì)胞及老年大鼠模型中也發(fā)現(xiàn),他汀通過上調(diào)PPARβ,發(fā)揮抗心肌肥大、抑制心臟衰老、保護(hù)腎臟的作用。然而,他汀對(duì)人體環(huán)境下參與AS的炎性細(xì)胞如何作用尚不明確。
本研究顯示,應(yīng)用平均11mg瑞舒伐他汀治療后,在基因轉(zhuǎn)錄水平,瑞舒伐他汀上調(diào)單個(gè)核細(xì)胞PPARβ的表達(dá);提取核蛋白進(jìn)行Western blot亦顯示,瑞舒伐他汀對(duì)PPARβ的蛋白活性同樣具有上調(diào)作用。據(jù)此,我們推測(cè),瑞舒伐他汀除顯著降脂外,還可能通過PPARβ上游通路在一定程度上抑制MCP-1/CCR2水平,起到抗炎作用。這為完善他汀類藥物的抗動(dòng)脈粥樣硬化作用提供了一定理論依據(jù),為將來尋找新的藥靶提供了新的思路。同時(shí),由于人體條件的限制,PPARβ上調(diào)是否與MCP-1/ CCR2降低直接有關(guān)尚需進(jìn)一步研究證明。
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The effect of rosuvastatin therapy on CCR2 expression in mononuclear cells and its upstream pathway
【ABSTRACT】Objective:To investigate the effectof rosuvastatin therapy on C-C chemokine receptor(CCR2)expression inmononuclear cells in patientswith carotid atherosclerosis and explore the possible upstream mechanism.Methods:Twenty patientswithout previous statin treatmentwere enrolled.Rosuvastatin were given 5 to 20 mg/day for 3 months.At baseline and 12 weeks,lipid profile and plasmamonocyte chemotactic protein-1(MCP-1)levelswere examined.ThemRNA and protein expressions of CCR2 in themononuclear cellsweremeasured with RT-PCR and flow cytometry,respectively.ThemRNA and protein expression of peroxidase proliferator-activated receptor(PPARβ)were detectedwith RT-PCR and Western blot,respectively.Results:After 3-months rosuvastatin treatment,the patients'low-density lipoprotein cholesterol(LDL-C)levels decreased significantly(P<0.01).Comparedwith baseline,themRNA and protein expressions of CCR2 in the mononuclear cells showed significantly decrease,aswellasplasmaMCP-1 levels(P<0.05).BothmRNA and protein expressionsof PPARβ in themononuclear cells increased(P<0.05).Conclusion:Rosuvastatinmay attenuateMCP-1/CCR2 through PPARβupstream pathway.
rosuvastatin; atherosclerosis; CCR2; PPARβ
R453.9
A
1000-6834(2016)03-202-05
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(81270941)
2016-01-22
2016-03-07
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