基于lncRNA-p21/p53通路探讨藤菔降压片拮抗高血压患者内皮祖细胞损伤的临床效应以及作用机制的研究

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目的:通过临床研究评价“藤菔降压片”的临床应用有效性和安全性,并检测分析高血压患者外周循环内皮祖细胞(endothelial progenitor cells, EPCs)的数量,基于临床研究结果,进行相应的体外研究以揭示“藤菔降压片”拮抗EPCs损伤的内在作用机制和作用靶点。
  方法:一、临床研究
  1、采用随机、单盲、安慰剂平行对照的临床研究,根据纳入和排除标准选择90例高血压(1级)肝阳上亢证患者,并随机分为试验药物组和安慰剂组(各45例),分别给予藤菔降压片和安慰剂治疗4周。在试验前后分别记录受试者的中医证候积分、血压和血管内皮功能相关指标(NO、ET-1)以进行疗效评价,进行血液生化检测、心电图检测以及记录不良反应事件等以评价其安全性。
  2、临床试验前后各采集一次受试者的外周血,并用流式细胞仪测定CD133、CD34、KDR的表达进行EPCs检测,以探讨“藤菔降压片”对高血压患者EPCs的干预效应。此外,还招募30名健康志愿者并采集外周血进行EPCs检测以作为高血压肝阳上亢证治疗前的对照组进行EPCs数据分析。
  二、实验研究
  1、首先进行大鼠骨髓源EPCs的原代培养和鉴定,并以血管紧张素Ⅱ(AngiotensinⅡ,AngⅡ)模拟高血压患者体内的主要损伤因素,探讨其对EPCs凋亡及黏附、迁移和管型分化等细胞功能的干预效应;通过加入自噬激活剂或抑制剂以上调或下调自噬水平,探讨细胞自噬在AngⅡ诱导的EPCs损伤中的作用。
  2、根据前期高通量测序结果,验证lncRNA-p21在AngⅡ诱导的EPCs损伤中的表达。通过病毒转染对lncRNA-p21进行过表达或敲减,然后检测EPCs的细胞功能变化和细胞自噬水平,初步验证lncRNA-p21是否能够调控细胞自噬,并从lncRNA的视角探讨AngⅡ诱导EPCs损伤的机制以及细胞自噬的调控机制。
  3、基于临床研究和上述实验研究,我们检测“藤菔降压片”的主要有效组分—“钩-莱组分”对lncRNA-p21表达的影响;过表达或敲减lncRNA-p21后,检测“钩-莱组分”干预后EPCs细胞功能变化、细胞自噬水平以及p53、AMPK、TSC2、mTOR和Atg13等相关自噬调控靶点的变化,揭示“钩-莱组分”通过调控lncRNA-p21参与细胞自噬调节的内在机制和靶点,并以此阐释其拮抗EPCs损伤的效应机制。
  结果:一、临床研究:
  1、相比于安慰剂组,“藤菔降压片”明显降低了受试者的血压,改善其临床症状,并且上调了血清中NO的含量,降低了血清ET-1的浓度,具有较好的降压效率和血管内皮保护作用;不良事件发生较少,临床应用安全性较好。
  2、高血压肝阳上亢证患者外周血中EPCs的数量明显少于正常人群,并且晚期EPCs的比例较高。“藤菔降压片”能够提高高血压患者外周血中EPCs的数量,并使早期EPCs数量明显增多,有利于提高EPCs对高血压血管内皮损伤的修复。
  二、实验研究
  1、原代培养了大鼠骨髓源EPCs,体外培养14天后,Dil-acLDL/FITC-UEA-1双染和细胞标记蛋白流式鉴定结果表明EPCs约达80%。实验发现,AngⅡ能降低EPCs的细胞自噬水平,并导致其凋亡以及黏附、迁移和体外成管等细胞功能障碍;而自噬激活剂Rap通过上调自噬能够降低EPCs的凋亡、改善EPCs细胞功能;自噬抑制剂3-MA能够抑制自噬,并加重AngⅡ对EPCs的损伤效应。
  2、研究证实,AngⅡ干预后能够明显降低EPCs中lncRNA-p21的表达,过表达lncRNA-p21能够明显提高细胞自噬水平,并拮抗AngⅡ诱导的EPCs损伤和细胞功能障碍;敲减lncRNA-p21能够抑制细胞自噬的发生,并加重AngⅡ的损伤效应,降低EPCs的黏附、迁移和管型分化等功能。
  3、实验表明,“钩-莱组分”能够修复AngⅡ诱导的EPCs的黏附、迁移和管型分化等细胞功能损伤。进一步的机制研究发现,“钩-莱组分”通过上调lncRNA-p21而促进p53对下游靶点的转录活性,进而提高AMPK的磷酸化,上调TSC2的表达,抑制mTOR磷酸化和激活,上调Atg13表达和细胞自噬水平以拮抗EPCs功能损伤。
  结论:“藤菔降压片”具有较好的临床有效性和安全性,并能够拮抗高血压患者EPCs损伤;体外实验表明,“钩-莱组分”通过上调lncRNA-p21而促进p53的转录活性,进而上调细胞自噬水平以拮抗AngⅡ诱导的EPCs功能损伤。
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