缺氧對血管內皮細胞水通道蛋白-1表達的影響

史 航,朱 輝

(1.長春市中心醫院 神經內科，吉林 長春130061；2.吉林大學第一臨床醫院 神經內科)

缺氧對血管內皮細胞水通道蛋白-1表達的影響

史 航1,朱 輝2*

(1.長春市中心醫院 神經內科，吉林 長春130061；2.吉林大學第一臨床醫院 神經內科)

缺血性腦血管病(ischemic cerebrovascular disease)是一系列不同程度的缺血性腦血管疾病的總稱。其根本病理生理學基礎是腦血管壁病變導致供腦部血流量減少，引起腦組織缺血，缺氧，嚴重情況會導致腦組織梗死，神經元凋亡。血管內皮細胞是循環血液與血管平滑肌細胞間的機械屏障。在缺氧的損傷后會出現生理功能失調，使其分泌的多種活性物質水平出現變化，原有的動態平衡被打破，從而導致正常生理功能永久性的損害[1]。本文擬探討缺氧對血管內皮細胞的水通道蛋白-1表達的影響，進而探討血管內皮細胞損傷的分子病理學變化，為改善缺血性腦血管疾病的預后尋找新的靶點。

1 材料和方法

1.1細胞培養

體外培養人血管內皮細胞株EA.hy926(人臍靜脈細胞融合細胞),設立常規培養氧細胞組和缺氧環境培養細胞組，分別處理24、48和72 h后收集標本。 缺氧組細胞用混合氣(94% N2、5%CO2、1% O2)進行培養。

1.2方法

收集兩組的人血管內皮細胞后，采用免疫印跡實驗(Western blot)法檢測水通道蛋白-1(AQP-1)表達水平。將不同時間點收集的常規培養氧細胞組和缺氧環境培養細胞組通過RIPA細胞裂解液及超聲裂解。離心后獲得蛋白質檢測樣品。然后將蛋白樣品進行聚丙烯酰胺凝膠電泳，轉膜，封閉。一抗采用鼠抗人水通道蛋白1的IgG抗體，GAPDH為內參照物，結果通過化學發光法進行成像及分析。

1.3統計學方法

所得數據用均數±標準差表示，采用t檢驗進行統計學分析，統計學軟件采用SPSS13.0進行，P≤0.05視為有統計學意義。

2 結果

結果顯示常規培養細胞組及缺氧環境培養細胞組血管內皮細胞均有一定水平AQP -1的表達。AQP -1/GAPDH以均數±標準差表示。其中，缺氧環境培養細胞組AQP -1/GAPDH明顯高于常規培養氧細胞組(P≤0.05)，且呈時間依賴性，結果具有統計學意義(P≤0.05)。具體結果如表1。

表1 常規培養細胞組及缺氧環境培養細胞組血管內皮細胞AQP-1的表達情況

表1中數值為兩組細胞各時間點AQP -1/GAPDH的比值。

3 討論

缺血性腦血管病占我國腦血管病例當中80%-85%，缺血性腦血管病嚴重威脅國人健康。血管內皮細胞因缺氧引起一系列病理變化是缺血性腦血管病發病進而引起血管損傷的重要環節之一。相關研究發現，其發生的機制與缺氧誘導因子-1α(HIF-1α)、血管內皮細胞生長因子(VEGF)和水通道蛋白4(AQP4)的表達異常有關[2]。水通道蛋白-1被證實廣泛表達與血管內皮細胞，并參與水分子、氧、二氧化碳及一氧化氮的跨膜轉運[3]。本文結果發現缺氧組內皮細胞在24、48和72 小時三個時間點血管內皮細胞水通道蛋白 1表達的水平上調，且呈時間依賴性。這證實了缺氧會導致AQP1表達上調，血管內皮細胞水通道的轉運出現失調，可能參與缺血性腦血管病發病過程中的作用。缺氧后血管內皮細胞會還會出現COX-2/PGE2等一系列細胞信號傳導通路的異常調控[4]。所以，調控血管內皮細胞AQP-1的表達可能是調控血管內皮損傷的重要環節，可能為以后干預缺血缺氧性腦血管病及顱腦損傷的預后提供基礎。

[1]Sada K,Nishikawa T,Kukidome D,et al.Hyperglycemia Induces Cellular Hypoxia through Production of Mitochondrial ROS Followed by Suppression of Aquaporin-1[J].PLoS One,2016,11(7):e0158619.

[2]Abreu-Rodríguez I,Sánchez Silva R,Martins AP,et al.Functional and transcriptional induction of aquaporin-1 gene by hypoxia; analysis of promoter and role of Hif-1α[J].PLoS One,2011,6(12):e28385.

[3]Leggett K,Maylor J,Undem C,et al.Hypoxia-induced migration in pulmonary arterial smooth muscle cells requires calcium-dependent upregulation of aquaporin 1[J].Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol,2012,303(4):L343.

[4]Zhao L,Wu Y,Xu Z,et al.Involvement of COX-2/PGE2 signalling in hypoxia-induced angiogenic response in endothelial cells[J].J Cell Mol Med,2012,16(8):1840.

2016-03-22)

*通訊作者

1007-4287(2017)10-1838-02