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第一部分ADAMTS-1,4在主动脉瘤与夹层病人组织中的表达目的ADAMTS是新近发现的一类可以降解细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的金属蛋白酶家族。我们假设ADAMTS-1和ADAMTS-4在主动脉瘤与夹层的病人中的表达升高。我们旨在检测ADAMTS-1和ADAMTS-4在主动脉瘤与夹层的病人组织中的表达情况。方法Western Blot (WB)和RT-PCR检测ADAMTS-1、 ADAMTS-4在降主动脉瘤TAA (n=14)、慢性降主动脉夹层病人TAD (n=16)和年龄与病例组相匹配的正常器官捐献者control (n=12)的降主动脉中的表达。免疫组化(IHC)确定其表达部位,免疫荧光双标(IF)确定其细胞来源。WB评价ADAMTS-1与ADAMTS-4的底物多功能蛋白聚糖(versican)的降解情况。结果ADAMTS-1和ADAMTS-4的蛋白、mRNA表达水平在TAA、TAD中显著高于正常对照组,ADAMTS-1和ADAMTS-4表达于病变血管的内膜、中膜及外膜层。ADAMTS-1和ADAMTS-4主要表达于中膜层的血管平滑肌细胞(VSMC)和外膜层的巨噬细胞。ADAMTS-1和ADAMTS-4的升高与多功能蛋白聚糖的降解相一致。结论ADAMTS蛋白酶的升高可能通过降解多功能蛋白聚糖以及促进炎症反应而参与主动脉瘤与夹层的发生与发展。第二部分ADAMTS-4对巨噬细胞迁移、血管平滑肌细胞凋亡的作用目的检测ADAMTS-4基因敲除对人和小鼠的巨噬细胞、血管平滑肌细胞的影响,探索ADAMTS-4的调节基质。方法炎症因子刺激人类巨噬细胞,WB检测ADAMTS-4的表达,ADAMTS-4siRNA转染人类巨噬细胞,细胞迁移实验(Transwell)检测转然后巨噬细胞的迁移能力。从ADAMTS-4敲除的小鼠(ADAMTA-4-/-)中提取巨噬细胞和血管平滑肌细胞(VSMC),细胞迁移实验检测巨噬细胞的迁移能力,软脂酸(palmitic acid, PA)刺激血管平滑肌细胞,TdT介导的dUTP缺口末端标记技术(TUNEL)检测血管平滑肌细胞的凋亡情况。结果TGF-p可促进人巨噬细胞表ADAMTS-4,在巨噬细胞中敲除ADAMTS-4可以减少巨噬细胞的迁移,ADAMTA-4-/-小鼠的巨噬细胞的迁移能力低于WT的小鼠。给予PA刺激后,ADAMTS-4-/-的小鼠的血管平滑肌细胞的凋亡少于WT小鼠。结论炎症因子可促进ADAMTS-4的表达,同时ADAMTS-4可参与巨噬细胞的迁移,参与炎症反应。ADAMTS-4减少使血管平滑肌细胞的凋亡减少,ADAMTS-4与血管平滑肌细胞的凋亡有关。ADAMTS-4参与巨噬细胞的迁移、血管平滑肌细胞的凋亡促进疾病的发生。第三部分ADAMTS-4基因敲除在小鼠主动脉瘤模型中的作用目的建立主动脉瘤动物模型,检测在ADAMTS-4基因敲除的小鼠中,其主动脉瘤的发病率是否减少。方法建立主动脉瘤模型,模型一,将4周大的WT小鼠分为对照组(n=7)与处理组(n=13),4周大的ADAMTS-4-/-小鼠分为对照组(n=7)与处理组(n=19),给予对照组小鼠正常饮食(CD)和生理盐水(saline),处理组给予高脂饮食(HFD)和血管经张素Π(AngΠ)。模型二,给予4周大的Apoe-/-小鼠(n=17)、Apoe-/-Adamts4-/-小鼠(n=15)高脂饮食(HFD)和血管经张素Π(AngΠ)。8周后,取下小鼠主动脉,评价小鼠的发病率,免疫组化(IHC)检测炎症细胞的浸润,TUNEL检测细胞凋亡情况,酶谱分析(zymography)检测基质金属蛋白酶MMP的活性。结果WT与ADAMTS4-/-小鼠的血压没有区别,动脉瘤与夹层在ADAMTS-4-/-的老鼠中的发病率显著少于WT小鼠(P=0.04),VSMC的凋亡在ADAMTS-4-/-的小鼠主动脉中少于WT老鼠(P=0.02),巨噬细胞在ADAMTS-4-/-的小鼠主动脉的表达中少于WT老鼠(P=0.003),多功能蛋白聚糖Versican在ADAMTS-4-/-老鼠主动脉中的降解少于WT老鼠(P=0.009),MMP蛋白酶在ADAMTS-4-/-老鼠主动脉中的活性低于WT老鼠。主动脉瘤与夹层在Apoe-/-Adamts4-/-老鼠中的发病率低于Apoe-/-老鼠(P=0.033),主动脉瘤破裂在Apoe-/-Adamts4-/-老鼠中的显著低于Apoe-/-老鼠(P=0.041),28天生存率显著提高(P=0.023),Apoe-/-和Apoe-/-Adamts4-/-老鼠血清中的胆固醇含量没有区别(P>0.05),多功能糖蛋白Versican的降解在Apoe-/-Adamts4-/-老鼠中少于Apoe-/-老鼠(P=0.002),双糖链蛋白多糖Biglycan的表达多于Apoe-/-老鼠(P=0.005),Apoe-/-Adamts4-/-老鼠的主动脉细胞凋亡少于Apoe-/-老鼠(P=0.001),淋巴细胞、巨噬细胞和单核细胞趋化蛋白-1MCP-1表达少于Apoe-/-老鼠(P=0.003,P<0.001,P=0.011)。结论我们的研究表明主动脉瘤与夹层的发病率在ADAMTS-4-/-、Apoe-/-Adamts4-/-老鼠中要显著低于WT、Apoe-/-老鼠。Apoe-/-Adamts4-/-老鼠的主动脉瘤破裂发生率显著低于Apoe-/-老鼠,28天生存率显著长于Apoe-/-老鼠。其主要机制可能是ADAMTS-4基因敲除后炎症细胞的表达降低,主动脉管壁中细胞外基质的降解减少,细胞的凋亡减少,同时MMP蛋白酶活性降低,而使ADAMTS-4-/-、Apoe-/-Adamts4-/-小鼠发病率减少。