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背景:许多因素可引起动脉粥样硬化,如高血糖与胰岛素抵抗、高胰岛素血症、血脂异常、高血压、肥胖、血管内皮炎症、高凝状态、血栓倾向、微量蛋白尿等。在这些因素作用下,血管内皮功能发生变化,导致血管内膜增生、血管中层平滑肌细胞变形增殖,从而造成动脉粥样硬化,引起心、脑血管疾病及周围血管疾病,进一步又会引起肾脏及其他脏器的并发症。可引起动脉粥样硬化的诸多因素统称为代谢综合征,它是心血管疾病与2型糖尿病的重要危险因素,如何早期干预与治疗代谢综合征已成为目前亟待解决的问题。
血脂异常是代谢综合征的重要组成部分,甘油三酯≥150mg/d1与高密度脂蛋白(HDL)≤40mg/dl是诊断代谢综合征的必要条件。而当前对脂代谢异常的研究中,胆固醇逆转运系统正逐渐成为临床干预治疗的焦点。胆固醇逆转运系统是脂代谢过程中重要的生理性保护机制之一,其作用是将外周组织(如血管壁)合成储积的胆固醇在HDL的介导下转运至肝脏,并最终形成胆汁排出,在维持体内脂质平衡、减少血管壁脂质沉积、抑制动脉周样硬化斑块形成的过程中具有至关重要的作用。
胆固醇逆转运过程中的起始步骤是细胞内沉积的胆固醇和磷脂跨膜转运到前βHDL颗粒上。而跨膜蛋白ABCA1正是这一步骤中重要的膜受体之一,其可能的机制是在胞膜上形成一条通道,促进脂质以依赖ATP的主动运输方式从膜内侧转运至外侧,使脂质结合到细胞表面的载脂蛋白(apoA1)上,从而形成前βHDL,这一过程是整个胆固醇逆转运的限速步骤。因此,若能对ABCA1进行干预,即能对胆固醇逆转运过程进行调控,从而在代谢综合征的治疗、抗动脉粥样硬化斑块形成等方面都产生重要影响。
ABCA1在转录水平与转录后水平都存在复杂的调控机制,其中在转录水平的核心调控因子主要是是核受体PPARγ。PPARγ是调节脂代谢与糖代谢的重要核受体,它通过PPAR应答元件启动包括ABCA1在内的各类靶基因的转录。近年的研究发现,PPARγ的活化能够提高胰岛素敏感性,降低血脂和脂肪酸水平,减轻血管和脂肪组织的炎症反应,抑制动脉粥样硬化进展和减轻中心性肥胖。而这些作用,可能很大程度上与ABCA1的转录被激活相关。体外细胞试验证实,PPARγ的激动剂比格列酮、罗格列酮均可促进ABCA1的表达,因此,临床上这些噻唑烷酮类化合物可作为胰岛素增敏药物,在糖尿病的治疗中发挥重要作用。然而,由于具有轻微的血管舒张作用以及对RAS的反馈激活,噻唑烷酮类化合物存在水钠潴留等副作用,影响了这些药物在代谢综合征中的应用。
替米沙坦是临床常用的ARB类药物,具有明确的抗高血压疗效。最新的研究表明,与其他ARB类药物不同,由于结构上与比格列酮相似,替米沙坦可作为PPARγ的选择性激动剂,具有独立于降压作用以外的改善代谢的作用,可预防2型糖尿病和动脉粥样硬化的发生。由于其本身具有抗血管紧张素Ⅱ的作用,不引起水钠潴留等副作用,较噻唑烷酮类化合物更适用于代谢综合征的治疗,具有广阔的临床应用前景。
然而,替米沙坦与ABCA1两者之间的相互关系目前尚没有文献报导,作为PPARγ选择性激动剂的替米沙坦,是否与噻唑烷酮类化合物一样,能够通过PPARγ途径促进ABCA1表达,目前尚无相关研究。因此,对其进行深入研究能够帮助了解替米沙坦的药理效应以及相关作用机制,为其在代谢综合征和抗动脉粥样硬化的临床应用提供更多的理论依据。
目的:本实验以巨噬细胞、泡沫细胞以及肝细胞作为研究对象,研究替米沙坦作为PPARγ的激动剂,是否可以促进PPARγ的靶基因ABCA1的表达,这种促进作用是否通过PPARγ/LXRα-ABCA1轴实现,是否能够促进胆固醇逆转运过程。旨在了解替米沙坦在代谢综合征的治疗与预防中的相关作用机制,为其在代谢综合征中的应用提供进一步的实验室依据。
方法:实验选用THP-1单核细胞系与HEPG2肝癌细胞系。
巨噬细胞由THP-1单核细胞系经PMA诱导分化获得,再经ac-LDL处理获得泡沫细胞。巨噬细胞由CD68免疫组化染色鉴定,泡沫细胞由油红O染色鉴定。
分别用替米沙坦和缬沙坦、厄贝沙坦、阿托伐他汀对各类细胞进行体外干预,用PPARγ的抑制剂GW9662或LXRα的抑制剂GGPP进行联合干预,获得各组细胞模型。
用ELISA法测定各组ABCA1及PPARγ蛋白的表达。提取各组细胞RNA,用RT-PCR技术测定ABCA1mRNA水平。用RIPA裂解液提取各组细胞总蛋白,用WesternBlot技术测定ABCA1及PPARγ蛋白的表达。
酶法结合高效液相色谱分析(HPLC)技术测定各组细胞内游离胆固醇水平。
结论:
1.在常用剂量的血药浓度下,作用时间与半衰期相符时,替米沙坦对ABCA1具有促进作用,这种作用在mRNA水平、蛋白水平均有体现。
2.替米沙坦可显著降低细胞内游离胆固醇水平。
3.替米沙坦对ABCA1的促进作用与PPARγ与LXRα途径相关,其抑制剂可抑制替米沙坦对ABCA1的促进作用。
4.替米沙坦对PPARγ蛋白水平无显著影响。
5.阿托伐他汀对ABCA1蛋白的表达具有抑制作用,但能够显著降低细胞内游离胆固醇水平。