背景[1-3]
大鼠主动脉内皮细胞分离自主动脉组织；主动脉是体循环的动脉主干。其运行路径为：升主动脉起于左心室，至右侧第2胸肋关节高度移行为主动脉弓，弓行向左后至第4胸椎体下缘移行为降主动脉；在第12胸椎体高度穿膈的主动脉裂孔移行为腹主动脉，以上为胸主动脉，至第4腰椎体下缘分为左、右髂总动脉；髂总动脉在骶髂关节高度分为髂内、外动脉。主动脉内皮细胞是覆盖在主动脉内面的单层细胞，可分泌一系列血管活性物质而保持血管稳态，当其受到炎症或其它因素刺激后稳态被破坏而导致一些心血管疾病的发生。因此，主动脉内皮细胞已成为研究心血管疾病发病机制及治疗药物不可缺少的工具。内皮细胞或血管内皮是一薄层的专门上皮细胞，由一层扁平细胞所组成。它形成血管的内壁，是血管管腔内血液及其他血管壁（单层鳞状上皮）的接口。内皮细胞是沿着整个循环系统，由心脏直至最小的微血管。
生理功能[4-5]
大鼠主动脉内皮细胞采用胰蛋白酶-胶原酶联合消化法结合差速贴壁法、并通过内皮细胞专用培养基培养筛选制备而来。血管内皮细胞(EC)是位于血液与血管组织之间的一层扁平细胞,作为血液和组织之间的屏障,不仅来维持血管壁的完整,完成血液和组织液的代谢交换,还可合成和分泌多种生物活性物质,以保证血管正常的收缩和舒张功能,起到调节血管张力、调节血流、血压的作用。除此之外,它还具有调节凝血与抗凝平衡、防止血栓形成、抑制血管壁细胞的游走和增殖等多种重要的生理功能。血管内皮细胞衰老、凋亡与再生的平衡对正常血管的功能维持具有极其重要的作用。线粒体作为细胞内的重要细胞器,除了合成ATP为组织细胞提供能量外,还调控制细胞程序性死亡、以及细胞衰老等多种病理生理的代谢过程。
应用[6][7]
用于黄芪甲苷对肾血管性高血压大鼠主动脉内皮细胞线粒体损伤的保护研究
线粒体作为细胞供能的主要细胞器很容易受到机体内部和外界各种不良因素的攻击,血管内皮细胞线粒体的功能障碍或损伤,必然会导致血管内皮正常生理功能的维持。因此,保护血管内皮细胞线粒体的损伤在防治心血管疾病中有重要意义。黄芪甲苷(Astragaloside IV,AS-IV)是从中药黄芪中分离得到的具有多种药理活性的皂苷类化合物,是黄芪主要活性成分之一,具有抗氧化特性,有调节机体免疫力、保护组织器官、降低血糖、抗细胞凋亡和抗炎抗病毒等药理作用。研究表明,AS-IV能够通过提高线粒体膜电位减轻线粒体损伤,保护视网膜神经节细胞,还可通过降低线粒体氧化应激产物来减少心肌细胞的凋亡。通过电子透射显微镜观察大鼠胸主动脉内皮细胞线粒体通过透射电镜观察大鼠胸主动脉内皮细胞线粒体内外膜的清晰度、线粒体嵴的完整性、线粒体基质电子密度的高低变化及线粒体肿胀情况。
应用免疫组化染色法观察大鼠主动脉内皮细胞锰-超氧化物歧化酶(SOD2)的表达大鼠主动脉内皮细胞SOD2免疫组化检测,采用形态学图像分析系统Image-ProPlusVersion6.0软件进行主动脉内皮细胞阳性染色面积和总光密度值的测量,计算得出平均光密度值(IOD/area),以平均光密度值代表SOD2的表达水平。鼠尾法测定大鼠血压显示,手术前各组大鼠基础血压差异无统计学意义(P>0.05)。术后两周末,2K1C组、AS-IV低剂量组、AS-IV高剂量组、LOS组、AS-IV高剂量+LOS组与SHAM组比较收缩压明显升高,差异有统计学意义(P<0.01)。治疗两周后,LOS组、AS-IV高剂量+LOS组与模型组比较收缩压均有明显降低,差异有统计学意义(P<0.01);LOS组、AS-IV高剂量+LOS组与AS-IV低剂量组比较降压效果差异有统计学意义(P<0.05);AS-IV低剂量组与AS-IV高剂量组相比较降压效果差异无统计学意义(P>0.05);LOS组、AS-IV高剂量+LOS组与AS-IV高剂量组相比较降压效果差异无统计学意义(P>0.05)。
电镜下可见,SHAM组主动脉内皮细胞线粒体双层膜清晰完整,线粒体嵴、嵴间隙清楚,基质电子密度正常。2K1C组主动脉内皮细胞线粒体的嵴断裂缺失,仅留部分残端,可见明显肿胀、空泡化。AS-IV低剂量组线粒体的嵴模糊不清,有轻度空泡化。AS-IV高剂量组线粒体嵴清楚,但有残端,空泡化明显减轻。LOS组、AS-IV高剂量+LOS组与SHAM组相比较主动脉内皮细胞线粒体超微结构无明显差别。
参考文献
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[2]Mitochondria and arrhythmias[J].Kai-Chien Yang,Marcelo G.Bonini,Samuel C.Dudley.Free Radical Biology and Medicine.2014
[3]Angiotensin II induces mitochondrial dysfunction and promotes apoptosis via JNK signalling pathway in primary mouse calvaria osteoblast[J].Guangyue Li,Min Wang,Liang Hao,Wings Tjingyung Loo,Lijian Jin,Mary N.B.Cheung,Louis W.C.Chow,Elizabeth L.Y.Ng.Archives of Oral Biology.2014(5)
[4]Mitochondrial fatty acid oxidation alterations in heart failure,ischaemic heart disease and diabetic cardiomyopathy[J].N Fillmore,J Mori,G D Lopaschuk.Br J Pharmacol.2014(8)
[5]Formation and repair of oxidative damage in the mitochondrial DNA[J].Meltem Muftuoglu,Mateus P.Mori,Nadja C.de Souza-Pinto.Mitochondrion.2014
[6]Mitochondrial proteome remodeling in ischemic heart failure[J].Tingting Liu,Le Chen,Eunjung Kim,Diana Tran,Brett S.Phinney,Anne A.Knowlton.Life Sciences.2014
[7]张少君.黄芪甲苷对肾血管性高血压大鼠主动脉内皮细胞线粒体损伤的保护研究[D].南京医科大学,2014.