动脉粥样硬化是心脑血管疾病常见的病理基础,它是一种慢性炎症疾病。微小RNA(micro RNAs,miRNAs)参与了动脉粥样硬化的发生和发展,其中抗炎基因miRNA-146a通过靶向IRAK1和TRAF6的表达、miRNA-181b通过靶向importin-α3的表达来抑制核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)信号通路的激活,促炎基因miRNA-92a则加剧炎症反应。他们通过调控内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞中下游靶基因的表达,进而影响细胞功能,最终影响动脉粥样硬化的进程。
而且有研究发现,在正常和动脉粥样硬化的人体中,这三种miRNAs的表达具有显著差异。在动脉粥样硬化的患者,抗炎基因miRNA-146a和miRNA-181b的表达下调,促炎基因miRNA-92a的表达上调。而通过调控炎症反应相关miRNAs的表达,能显著抑制疾病的进程。氢气具有抗炎、抗氧化、抗凋亡、调控miRNAs表达等作用,并且具有较高的生物安全性,可以和多种药物起到良好的协同作用。在保证了临床应用前景的同时,又可以有效避免临床应用中的并发症。因此,本论文旨在研究氢气在动脉粥样硬化相关的三种细胞的炎症反应及miRNAs(miRNA-146a、miRNA-181b、miRNA-92a)表达中的作用,在细胞及分子层面上探讨氢气的作用,为之后氢气在动脉粥样硬化疾病中的深入研究提供了基础和参考。相比较传统的反复更换富氢培养基的方法,本文根据专利制备了可以长期提供稳定氢气浓度的富氢培养体系。
在此基础上,本论文进一步探索了氢气在动脉粥样硬化中的应用前景。在动脉粥样硬化的病理进程中,由于病变部位的持续性炎症,会造成内皮细胞损伤、平滑肌细胞表型转化和巨噬细胞释放炎性因子。所以本文通过脂多糖(LPS)对内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞进行炎症造模,然后在富氢培养体系中进行培养,由流式细胞术检测细胞凋亡情况,证明氢气具有较好的抗内皮细胞凋亡作用;由q PCR和ELISA检测血管细胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)与细胞间粘附分子-1(intercellular cell adhesion molecule-1,ICAM-1)的表达,证明氢气能够减少内皮细胞在炎症状态下分泌的粘附分子,对动脉粥样硬化早期炎症反应起到了一定的治疗作用。通过免疫荧光对α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)进行检测,通过q PCR对平滑肌细胞表型转化相关基因α-SMA、肌球蛋白重链11(myosin heavy chain 11,MYH11)和失调蛋白1(spinocerebellar ataxia type 1,SCA1)进行检测,证明了氢气可以遏制脂多糖诱导的平滑肌表型向分泌型转化。利用q PCR和ELISA检测巨噬细胞炎症因子,证明氢气可以减少LPS诱导的巨噬细胞中促炎因子白细胞介素6(interleukin 6,IL-6)与肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的表达,增加抗炎因子转化生长因子β1(Transforming growth factor beta 1,TGF-β1)的表达。并且,氢气在三种细胞中均可以增加抗炎基因miRNA-146a和miRNA-181b的表达,减少促炎基因miRNA-92a的表达。综上所述,本文旨在探索氢气在动脉粥样硬化炎症反应及相关miRNAs表达中的作用,并在细胞学水平上证明了氢气在治疗动脉粥样硬化的潜力。
10.27414/d.cnki.gxnju.2022.000156
