李全忠,王楊陽(yáng),陽(yáng)躍忠,夏中華,孫 婧
(桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科,廣西桂林 541001)
血脂的高低與冠心病的發(fā)生率和死亡率直接相關(guān)。血漿高密度脂蛋白(HDL)水平與動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病的發(fā)病率呈負(fù)相關(guān)。血漿三酰甘油(TG)濃度升高也被證實(shí)是冠心病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[1]。目前臨床上應(yīng)特別重視血漿總膽固醇(TC)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)升高,同時(shí)也應(yīng)關(guān)注高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)低下和TG升高。
載脂蛋白A5(apolipoprotein A5,ApoA5)是迄今為止第一個(gè)過(guò)度表達(dá)引起血漿TG下降的載脂蛋白。與相同劑量的洛伐他汀、普伐他汀、氟伐他汀等其他β-羥-β-甲戊二酸單酰輔酶a(HMG-CoA)還原酶抑制劑相比,辛伐他汀可以更有效地降低血清中的TC和LDL-C[2]。除此之外,辛伐他汀升高HDLC及降低TG的總有效率分別為48.1%及58.2%[3]。結(jié)合ApoA5與HDL-C正相關(guān)且血清中TG增高和ApoA5下降有一定關(guān)系的研究結(jié)果,推測(cè)辛伐他汀可能通過(guò)影響ApoA5的表達(dá)從而起到升高HDL-C及降低TG的作用。作者以人肝癌細(xì)胞株 G2(human hepatic cancer cell line G2,HepG2)為模型,觀察辛伐他汀對(duì)ApoA5的影響,從而更好地闡述辛伐他汀對(duì)血脂代謝影響的可能機(jī)制。
1.1 材料 (1)細(xì)胞:HepG2由桂林醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心提供;(2)試劑:辛伐他汀原藥粉、兔抗人載脂蛋白A5抗體、辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的羊抗兔IgG均購(gòu)自美國(guó)Sigma公司,胎牛血清、細(xì)胞培養(yǎng)基(DMEM)均購(gòu)自美國(guó)Gibco公司,聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)試劑盒購(gòu)自上海易利生物科技有限公司;(3)主要儀器:CO2培養(yǎng)箱購(gòu)自美國(guó)Precision公司,超凈工作臺(tái)購(gòu)自江蘇蘇凈集團(tuán)安康公司,德國(guó)Eppendof冷凍離心機(jī)購(gòu)自德國(guó)Eppendorf公司,北京六一電泳儀購(gòu)自北京沃德生物醫(yī)學(xué)儀器公司,捷達(dá)801凝膠成像分析系統(tǒng)購(gòu)自江蘇省捷達(dá)科技發(fā)展有限公司,ABI9700基因擴(kuò)增儀購(gòu)自上海天呈科技有限公司,達(dá)暉DHB-30恒溫金屬浴購(gòu)自廣州達(dá)暉生物技術(shù)有限公司。
1.2 細(xì)胞的培養(yǎng) HepG2細(xì)胞培養(yǎng)于DMEN(含12%胎牛血清、100μg/mL青霉素、100μg/mL鏈霉素)。細(xì)胞種在25 cm2的培養(yǎng)瓶中,置于37℃、5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱,每隔2d換液一次,視細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)擴(kuò)大培養(yǎng),然后取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞,在細(xì)胞計(jì)數(shù)板上計(jì)數(shù)后將其接種到6孔培養(yǎng)板(接種細(xì)胞濃度為1×105個(gè)/孔,每孔3mL培養(yǎng)液),待細(xì)胞融合生長(zhǎng)到50%~70%。開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前,用磷酸鹽緩沖液(PBS)洗細(xì)胞2次,然后加入含有不同濃度(0、1、5、10、25、50μmol/L)辛伐他汀的DMEM,3毫升/孔,于37℃培養(yǎng)48h。收集 HepG2細(xì)胞,分別吸取每孔培養(yǎng)液平均分配至兩個(gè)1.5mL離心管中,凍存于-20℃。吸棄剩余的培養(yǎng)液。然后每孔加入細(xì)胞裂解液500μL,室溫放置5min后轉(zhuǎn)移到1.5mL離心管中,凍存于-80℃,備用。
1.3 PCR檢測(cè) 根據(jù)Trizol總RNA提取試劑盒中的說(shuō)明書(shū)提取細(xì)胞內(nèi)RNA,合成cDNA,然后用ABI9700基因擴(kuò)增儀擴(kuò)增cDNA,ApoA5與作為內(nèi)參的磷酸甘油醛脫氫酶(GAPDH)引物序列為。ApoA5引物序列:上游5′-AGC AGA TAA TGG CAA GCA TGG CTG C-3′;下 游 5′-GCA GCC ATG CTT GCC ATT ATC TGC T-3′。產(chǎn)物大小為280bp。為保證各RNA樣本量的均一性,采用GAPDH作為內(nèi)參。GAPDH引物序列:上游5′-AAC GTG TCA GTG GTG GAC CT-3′;下游5′-AGG GGA GAT TCA GTG TGG TG-3′。產(chǎn)物大小為400bp。PCR產(chǎn)物加載藥緩沖液混勻,2%瓊脂糖凝膠100V電泳30min。用捷達(dá)801凝膠成像分析系統(tǒng)中進(jìn)行灰度掃描,目的基因mRNA表達(dá)量用每例標(biāo)本目的基因的平均灰度值/同一標(biāo)本GAPDH的平均灰度值來(lái)表示。
1.4 蛋白質(zhì)印跡法(Western Blot)檢測(cè) 在收集好的細(xì)胞中加入細(xì)胞裂解液裂解細(xì)胞,4℃冰浴10min,15 000r/min離心5min,棄除沉淀,二辛可酸(BCA)法蛋白定量。取50μg蛋白加入2倍濃度十二烷基磺酸鈉(SDS)凝膠加樣緩沖液中,100℃水浴10min,立刻置于冰上備用。6%SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳分離,轉(zhuǎn)PDVF膜。置膜于5%脫脂奶粉。封閉緩沖液1h,室溫緩慢搖動(dòng),按1∶500加入ApoA5一抗,室溫孵育1h,緩慢搖動(dòng),1倍濃度洗滌緩沖液(TBST)洗膜5次,每次5 min。按1∶4 000加入辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記(HRP)的二抗,室溫孵育1h,緩慢搖動(dòng),1倍濃度TBST洗膜5次,每次5min。在暗室中與化學(xué)發(fā)光劑免疫印跡化學(xué)發(fā)光(ECL)反應(yīng),X線膠片曝光顯影,觀察分析。
2.1 辛伐他汀對(duì)HepG2細(xì)胞ApoA5mRNA表達(dá)的影響各組 ApoA5分別為對(duì)照組0.222±0.022、1μmol/L組0.348±0.031、5μmol/L 組 0.42±0.027、10μmol/L 組0.47±0.025、25μmol/L 組 0.61±0.013、50μmol/L 組0.56±0.022。與對(duì)照組比較,不同濃度的辛伐他汀(1、5、10、25μmol/L)組ApoA5mRNA均顯著上調(diào),并且升高程度隨辛伐他汀干預(yù)濃度的增加而增加(P<0.05)。各組間兩兩比較,其水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。至濃度為50μmol/L時(shí),辛伐他汀對(duì)ApoA5mRNA上調(diào)作用較25μmol/L組反而有所下降,這說(shuō)明辛伐他汀對(duì)ApoA5mRNA的上調(diào)作用呈劑量依賴性,但卻有最高上限濃度。見(jiàn)圖1。
2.2 辛伐他汀對(duì)HepG2細(xì)胞ApoA5蛋白表達(dá)的影響Western Blot檢測(cè)ApoA5蛋白表達(dá)與對(duì)照組比較,不同濃度的辛伐他汀(1、5、10、25μmol/L)組 ApoA5蛋白表達(dá)亦顯著上調(diào),并且升高程度隨辛伐他汀干預(yù)濃度的增加而增加(P<0.05);各組間兩兩比較,其水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);當(dāng)辛伐他汀濃度達(dá)50μmol/L時(shí),辛伐他汀對(duì)ApoA5 mRNA上調(diào)作用較25μmol/L組反而有所下降,與PCR所得結(jié)果一致,再次證明辛伐他汀對(duì)ApoA5mRNA的上調(diào)作用呈劑量依賴性,但卻有最高上限濃度這一觀點(diǎn)。見(jiàn)圖2、3。

圖1 不同濃度的辛伐他汀作用后,用PCR法擴(kuò)增的ApoA5mRNA及GAPDH的表達(dá)

圖2 不同濃度辛伐他汀作用后,Western Blot檢測(cè)ApoA5蛋白及GAPDH表達(dá)

圖3 不同濃度辛伐他汀作用后,檢測(cè)的各組ApoA5蛋白相對(duì)IOD值
冠心病由于其發(fā)生率、死亡率均很高,一直是國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。目前研究認(rèn)為,冠心病的發(fā)生、發(fā)展與多種遺傳和環(huán)境因素有關(guān)[4]。而血脂異常是冠心病的主要獨(dú)立危險(xiǎn)因素。在形成動(dòng)脈粥樣硬化的各因素中,血脂代謝異常起著重要的作用,除高TC血癥外,血清TG濃度升高在冠心病發(fā)生、發(fā)展中的作用也逐漸得到肯定,HDL則是冠心病的保護(hù)因子,HDL-C代表HDL中膽固醇的含量,在血脂中起的作用是參與膽固醇的逆轉(zhuǎn)錄,是一種抗動(dòng)脈粥樣硬化的血漿脂蛋白,是冠心病的保護(hù)因子。當(dāng)HDL-C含量過(guò)低時(shí),即使TC在合適水平,也會(huì)顯著增加冠心病的危險(xiǎn)。
Pennacchio等[5]和van der Vliet等[6]通過(guò)比較小鼠與人的基因組DNA發(fā)現(xiàn)了一種新的載脂蛋白基因——ApoA5,它與已知的ApoA1/C3/A4基因簇相距約30kb。基因全長(zhǎng)1 889bp,由4個(gè)外顯子,3個(gè)內(nèi)含子構(gòu)成,編碼366個(gè)氨基酸[7],主要分布在極低密度脂蛋白(VLDL)、HDL和乳糜微粒中[8]。它能與血漿脂質(zhì)結(jié)合,構(gòu)成脂蛋白的主要成分,是決定脂蛋白結(jié)構(gòu)、功能和代謝的核心組分,其結(jié)構(gòu)和合成異常將影響血脂代謝。有學(xué)者推測(cè)ApoA5可能具有脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能[9],能清除組織中的脂質(zhì)和抗動(dòng)脈粥樣硬化。在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),ApoA5主要影響血漿TG代謝,ApoA5基因變異與血漿TG水平增高及家族性混合型高脂血癥有關(guān),血漿ApoA5濃度與TG濃度呈負(fù)相關(guān),提示ApoA5有降TG的作用。帶ApoA5腺病毒載體小鼠的血漿TG和TC濃度分別降低了70%和40%,原因是ApoA5過(guò)度表達(dá)后極大地降低了VLDL的比例,從而降低TG水平,也使脂蛋白中的膽固醇減少,其中HDL中的膽固醇降低幅度最大,從而使血漿TC濃度降低[10]。在老年人群中,血清ApoA5水平與血清TG水平呈顯著負(fù)相關(guān),這也支持ApoA5是TG代謝的一個(gè)重要決定因素[11]。何成毓等[12]和Grosskopf等[13]的研究均顯示,ApoA5與TG呈負(fù)相關(guān),與HDL-C呈正相關(guān),多元回歸分析顯示,TG、HDL與ApoA5有關(guān)。
辛伐他汀不僅可以有效地降低血清中的TC和LDL-C,而且也有增高HDL-C及降低TG的作用,曾群英等[14]在一項(xiàng)關(guān)于辛伐他汀治療69歲以上老年高脂血癥患者的安全性及臨床療效的報(bào)道中指出,辛伐他汀治療24周后TC、TG、LDL-C均較治療前明顯下降(P<0.01),HDL-C則較治療前顯著上升(P<0.01),與安慰劑比較,辛伐他汀顯著降低TC、TG、LDL-C(P<0.01),顯著升高 HDL-C水平(P<0.01)。
李琰[15]調(diào)查78例患者經(jīng)16周口服辛伐他汀治療后,與治療前相比,TG、TC、LDL-C值均顯著下降(P<0.05),HDLC值顯著上升(P<0.05)。
在本實(shí)驗(yàn)中,作者以不同濃度的辛伐他汀(1、5、10、25、50 μmol/L)作用于 HepG2細(xì)胞,體外培養(yǎng)48h后,以PCR和Western Blot法,于基因水平及蛋白水平分別檢測(cè)ApoA5,結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著辛伐他汀濃度的增加(1、5、10、25、50μmol/L),ApoA5的表達(dá)明顯增加,通過(guò)單因素方差分析檢驗(yàn),各組間水平差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),通過(guò)實(shí)驗(yàn)所得IOD值,可以直觀地看到當(dāng)辛伐他汀達(dá)到一定濃度時(shí)(50μmol/L),載脂蛋白的表達(dá)量反而較前一組(25μmol/L)有所下降,推測(cè)辛伐他汀上ApoA5的表達(dá)有一定的濃度上限,兩種方法測(cè)量所得結(jié)果一致。由此推測(cè)辛伐他汀可通過(guò)上調(diào)ApoA5而達(dá)到影響血脂水平的作用,這為進(jìn)一步研究辛伐他汀的調(diào)脂機(jī)制提供又一新的思路,并為其提供一定的理論基礎(chǔ)。
[1]Fruchart JC,Duriez P.HDL and triglyceride as therapeutic targets.[J].Curr Opin Lipdol,2002,13(6):605-616.
[2]Plosker GL,Tavish D.Simvastatin:a reappraisal of its pharmacology and therapeutic efficacy in hyper cholesterolaemia[J].Drugs,1995,50(2):334-363.
[3]戚慧,戚晶,李廣軍,等.氟伐他汀與辛伐他汀對(duì)冠心病患者調(diào)脂療效的觀察[J].中國(guó)心血管病研究雜志,2005,3(4):299-300.
[4]Castelli WP.Epidemiology of coronary heart disease:the framing-ham study[J].Am J Med,1984,27(4):4-6.
[5]Pennacchio LA,Olivier M,Hubacek JA,et al.An apolipoprotein influencing triglycerides in humans and mice revealed by comparative sequencing[J].Science,2001,294(5540):169-173.
[6]van der Vliet HN,Sammels MG,Leegwater AC,et al.Apolipoprotein A-V:a novel apolipoprotein associated with an early phase of liver regeneration[J].Biol Chem,2001,276(48):44512-44520.
[7]Pennacchio LA,Rubin EM.Comparative genomic tools and databases:providing insights into the human genome[J].Clin Invest,2003,111(8):1099-1106.
[8]O′Brien PJ,Alborn WE,Sloan JH,et al.The novel apolipoprotein A5is present in human serum,is associated with VLDL,HDL,and chylomicrons,and circulates at very low concentrations compared with other apolipoproteins[J].Clin Chem,2005,51(2):351-355.
[9]Endo K,Yanagi H,Araki J,et al.Association found between the promoter region polymorphism in the apolipoprotein A-V gene and the serum triglyceride level in Japanese schoolchildren[J].Hum Genet,2002,111(6):570-572.
[10]van der Vliet HN,Schaap FG,Levels JH,et al.Adenoviral overexpression of apolipoprotein A-V reduces serum levels of triglycerides and cholesterol in mice[J].Biochem Biophys Res Commun,2002,295(5):1156-1159.
[11]孫秀芳,陳煥芹,李保應(yīng),等.老年人載脂蛋白A5與血脂、脂蛋白及血糖的相關(guān)性[J].山東大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版,2008,46(7):729-732.
[12]何成毓,李潔琪.血清載脂蛋白A5與冠心病的關(guān)系[J].臨床心血管病雜志,2008,24(12):948-949.
[13]Grosskopf I,Baroukh N,Lee SJ,et al.Apolipoprotein AV deficiency results in marked hypertriglyceridemia attributable to decreased lipolysis of triglyceriderich lipoproteins and removal of their remnants[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2005,25(12):2573-2579.
[14]曾群英,麥煒頤.辛伐他汀治療69歲以上老年高脂血癥患者的安全性及臨床療效[J].新醫(yī)學(xué),2002,33(4):209-210.
[15]李琰.辛伐他汀對(duì)高血脂癥患者療效及安全性的觀察[J].中國(guó)臨床實(shí)用醫(yī)學(xué),2010,4(9):162-163.