摘要
研究背景: 高原肺水肿(highaltitudepulmonaryedema,HAPE)严重威胁着急进高原健康人群的生活质量及作业能力,严重时甚至可危及生命,是临床治疗的难点。近年来,随着进入高原人数增多,HAPE发病率持续升高,是高海拔地区非外伤性死亡的主要原因。红景天(RhodiolaroseaL)属于红景天科植物,具有调节免疫、抗缺氧、抗氧化、抗炎、抗凋亡、抗衰老等作用,被广泛应用于防治急性高原病;其最主要的活性提取物为红景天苷(Salidroside,Sal)。尽管红景天在抗缺氧方面的研究很多,但是基因及蛋白水平的调控机制在抗氧化方面并不明确,因此仍需要更深层次的探索。本研究运用组学技术对Sal改善PMVEC低氧损伤的调控机制进行研究,提供了新的靶点和思路,也为应用Sal治疗高原缺氧提供了理论基础。是相对于传统药理学机制研究的创新。 研究方法: 实验一:低氧环境下Sal对肺微血管内皮细胞(PMVEC)功能的影响。选择大鼠PMVEC,加入不同浓度的Sal处理24h,48h,72h,选择250/300/350μg/mLSal作用24h进行实验。建立低氧损伤模型,筛选低氧24h进行实验。采用CCK-8法检测细胞增殖,流式细胞术检测细胞凋亡,PCR检测炎症因子IL-1β、TNF-α、IL-6,WesternBlot检测Sal对炎症因子表达的影响和使用试剂盒检测氧化应激指标GSH、SOD、MDA的变化。明确Sal对PMVEC功能以及氧化应激指标的影响。 实验二:探究低氧环境下Sal在PMVEC中的分子靶标。低氧处理前加入Sal(350μg/mL),提取RNA进行转录组测序,选择五个候选分子靶标,采用PCR验证候选基因Acap1的表达,分析低氧环境下Sal对PMVEC基因表达的影响。合成Acap1敲低病毒转染至细胞并通过PCR/WB验证,敲低Acap1后检测细胞增殖,细胞凋亡,炎症因子的表达水平,氧化应激指标的变化,Muse检测ROS水平,检测脂代谢相关指标TC、LDL-C、HDL-C和TG,油红O染色检测脂滴分布,PCR/WB检测脂质代谢关键蛋白(PPARα、FASN、SREBP-1C和PNPLA2)的改变。转染Acap1敲低至PMVEC,WB检测Rap1A、ERK、p-RRK的表达。探究Sal是如何通过靶向Acap1调节脂代谢介导炎症参与保护低氧环境下PMVEC的损伤。 研究结果: 1、低氧条件下,Sal可促进PMVEC增殖和使GSH、SOD活性增加,抑制细胞凋亡和炎症因子的表达、抑制MDA生成。Sal对PMVEC有很好的保护作用。 2、敲低Acap1组和Sal组促进PMVEC增殖和GSH、SOD的活性显著增加,抑制了细胞凋亡和炎症因子的表达,使的ROS和MDA产生减少。 3、敲低Acap1组和Sal组降低了TC、LDL-C、TG、HDL-C的含量,抑制了脂代谢关键蛋白PPARα、PNPLA2的表达,促进FASN、SREBP-1C的表达。 4、油红O染色实验进一步验证敲低Acap1组和Sal组减少了脂质形成。 5、敲低Acap1组和Sal组明显抑制了p-ERK/ERK、RAP1的蛋白表达水平。 研究结论: 本研究发现Sal对低氧条件下的PMVEC发挥保护作用,可能是通过抑制Acap1表达,抑制Rap1/ERK信号通路,调节炎症因子的释放、氧化应激和脂代谢等过程来完成的。