內皮型一氧化氮合酶\\(eNOS\\)催化左旋精氨酸產生的一氧化氮\\(NO\\)有擴張血管、抑制平滑肌細胞增殖和抑制血小板聚集等作用,可調節血管張力、維持血管穩態,對心血管系統具有多重保護作用,是臨床評定內皮功能的重要指標。 高脂血癥可降低常氧環境機體 NO 的生成與生物利用度,減弱其對血管的保護作用,引起內皮損傷,平滑肌細胞增殖,啟動心血管疾病的發生與發展。
高脂血癥對低氧環境人群主動脈存在怎樣的影響尚不明確。本研究通過觀察 SD 大鼠主動脈病理形態變化、 檢測主動脈 eNOS 蛋白表達及血漿硝酸鹽/亞硝酸鹽\\(NOx\\)含量\\(間接反映 NO 含量\\),探討高脂飲食對模擬低氧環境機體主動脈的影響及其機制。
1 資料與方法
1.1 一般資料
1.1.1 實驗動物 2012 年 9 月 22 日—10 月 26 日,將 20 只體重180~200 g 的 6 周 齡清潔級 Sprague-Dawley \\(SD\\)大鼠\\(雄 性 ,中國藥科大學提供\\)隨機分為兩組:低氧\\(H\\)組與低氧聯合高脂飲食\\(H+HFD\\)組,每組 10 只,于低壓氧艙模擬海拔 5000 m。 H+HFD 組 大鼠灌服脂肪乳劑,10 mL/kg/d,1 次/d;H 組大鼠灌服等體積生理鹽水,普通飲食。 于 4 周末抽取大鼠靜脈血,置于抗凝管,并留取主動脈標本于-80℃冰箱保存。
1.1.2 脂肪乳劑 采用前期研究的方法制備脂肪乳劑。
1.1.3 主 要儀器和試劑 冷凍離心機 、DU800 核 酸蛋白儀 \\( 德 國BECKMAN\\),低 壓氧艙室 \\(貴 州風雷航空機械有限公司 \\), 丙 二醛\\(MDA\\)、超氧化物歧化酶\\(SOD\\)及一氧化氮\\(NO\\)試劑盒由南京建成生物公司提供,血脂檢測試劑盒、BCA 蛋白分析試劑盒、eNOS 及β-actin 一抗、二抗分別由北京利德曼生化股份有限公司、Pierce Chem-ical Company、Abcam 公司、Santa Cruz Biotechnology lnc 提供。
1.2 方法
1.2.1 主動脈病理形態觀察 取主動脈標本固定,脫水,包埋,切片,HE 染色,觀察病理形態改變。
1.2.2 血漿 SOD 活力和 MDA 含量測定 于 3000 r/min 離 心抗凝血(10 min),分離血漿。 用 WST-1 法、TBA 比色法分別檢測血漿SOD活力及 MDA 含量。
1.2.3 血 脂水平檢測 采用直接測定法檢測血漿高密度脂蛋白\\(HDL\\)和低密度脂蛋白\\(LDL\\)含量,采用終點法檢測血漿總膽固醇\\(TCH\\)及甘油三酯\\(TG\\)含量。
1.2.4 血漿 NOX 水平檢測 采用硝酸還原酶法檢測血漿 NOX 水平。
1.2.5 主 動脈 eNOS 蛋 白水平檢測 將主動脈切成小塊 , 裂解組織,勻漿,離心,取上清,檢測樣品總蛋白濃度。 用 5×蛋白上樣緩沖液于 100 ℃變性 5 min。采用 12%SDS-PAGE 電泳分離蛋白。使用半干轉印槽將蛋白轉印至 PVDF 膜上。 用 5%脫脂奶粉在室溫下封閉 2 h,然后加兔抗 eNOS \\(1:250\\),β-actin \\(1:1000\\),4℃孵育過夜。
于洗膜后用辣根過氧化物酶標記羊抗兔二抗\\(1:6000\\)室溫孵育 2 h,使用 ECL 液發光顯影。膠片掃描后用 ImageJ 軟件分析,計算目的與內參條帶積分光密度值的相對比值。1.3 統計學方法應用 SPSS 17.0 統計軟件包,計量資料用(x±s)表示,組間比較采用 t 檢驗,檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 主動脈病理形態變化
H 組 內皮細胞腫脹 ,核變圓 ,局部內膜脫落 ,平滑肌細胞增生,細胞核變橢圓,局部胞漿疏松,細胞輕度排列紊亂;H+HFD 組局部內膜大片脫落,內皮細胞腫脹,平滑肌細胞明顯增生,細胞核變圓,胞漿空泡變明顯,細胞排列紊亂,見圖 1。
2.2 血脂水平檢測
H+HFD 組 LDL、TCH 含量明顯高于 H 組,兩組間的 TG 與 HDL水平無明顯差異,見表 1?!颈?】
2.3 血漿 MDA 含量與 SOD 活力的測定
H+HFD 組 MDA 含量與 SOD 活力均明顯低于 H 組,見表 2。
2.4 血漿 NOx 水平測定
H+HFD 組大鼠血漿 NOx 含量低于 H 組,見表 2。
2.5 主動脈 eNOS 蛋白表達水平測定
H 組\\(0.82±0.15\\)與 H+HFD 組\\(0.91±0.17\\)大鼠主動脈 eNOS 蛋白表達水平無明顯差異\\(t=-0.885, P=0.402\\)?!颈?】
3 討論
本研究通過觀察 SD 大鼠主動脈病理形態變化、檢測主動脈eNOS 蛋白表達及血漿 NOx 含量,探討高脂飲食對模擬低氧環境機體主動脈的影響及其機制。結果顯示,相對于低氧組,低氧聯合高脂飲食組主動脈病理損傷加重,eNOS 蛋白表達水平無明顯變化,而血漿 NOx 含量明顯降低,血漿 TCH 及 LDL 明顯升高;低氧聯合高脂飲食組血漿 SOD 活力低于低氧組, 表明高脂飲食可加重模擬低氧環境大鼠主動脈的損傷。
NO 是 高原適應與習服的重要指標之一 ,高原世居藏族循環血 NO 代謝產物高于低海拔人群的水平,可增加血流灌注及氧傳遞,以抵消低氧影響,而機體 NO 含量降低則可引起高原適應不良。 本 研究中低氧聯合高脂飲食組血漿 NOx 含 量明顯低于低氧組,與文獻報道一致,即 高脂飲食可使模擬低氧環境 SD 大 鼠血漿 NO 含量降低,減弱了其對血管的保護作用,加重了血管內皮的損傷,導致內膜大片脫落,平滑肌細胞明顯增生,細胞核變圓,胞漿空泡變,細胞排列紊亂。 另外,血漿 NO 含量降低還可影響血管內皮細胞功能,使其釋放擴血管物質減少,縮血管物質增多,進而加重了血管收縮與重構。 提 示對于慢性重度低氧性疾病的患者,高脂血癥可能是其動脈損傷加重的獨立危險因素。
本研究中,低氧聯合高脂飲食組大鼠血漿 LDL 與 TCH 濃度明顯高于低氧組,血脂異??烧T導小窩蛋白,降低 eNOS 從質膜上解離,降低 eNOS 的酶活性,即 eNOS 蛋白表達不降低而 NO 產生減少原因之一。同時,血脂異常還可引起機體抗氧化能力降低,即抗氧化指標 SOD 活力降低。 減弱其清除機體代謝過程中產生過氧化物的能力,引起 eNOS 出現無用的代償性改變,致使 eNOS 脫偶聯,減少 NO 生成,增加 NO 清除,降低其生物利用度。 既往研究亦證實抗氧化能力不足致血管內皮損傷及內皮源性 NO 生成減少,補充抗氧化劑可糾正血管內皮損傷。
綜上所述,本研究結果表明與單純低氧相比,聯合高脂飲食降低大鼠抗氧化能力,降低血漿 NOx 水平,加重了主動脈損傷。
提示長期高脂飲食可能是慢性重度低氧環境機體主動脈損傷的獨立危險因素,其主要原因可能是抗氧化能力降低,應積極干預和治療。但也有研究認為聯合高脂飲食并未加重低氧環境大鼠血管損傷,分析原因可能與低氧的方式、程度及時間不同有關,需進一步研究證實。 因 大鼠與人體間存在差異 ,高脂飲食對慢性重度低氧環境人主動脈的影響不能由本研究結果完全反映,有待進一步的研究。
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