本研究由Shanshan Gao、Lijun Wang、Weimin Liu、Yue Wu和Zuyi Yuan共同完成,发表在2014年的《Journal of Inflammation》期刊上。研究的主要机构为西安交通大学医学院第一附属医院心内科。该研究探讨了同型半胱氨酸(homocysteine, Hcy)和脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)对RAW264.7巨噬细胞分化和亚型转换的协同作用,旨在揭示Hcy在动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)中的潜在机制。
动脉粥样硬化是一种慢性炎症性疾病,其发病机制复杂,涉及免疫炎症反应。巨噬细胞在AS的发生和发展中起着关键作用。巨噬细胞根据微环境的不同,可分化为两种主要亚型:经典激活的M1型和替代激活的M2型。M1型巨噬细胞具有促炎作用,能够促进AS的进展;而M2型巨噬细胞则具有抗炎作用,能够抑制AS的发展。同型半胱氨酸(Hcy)是一种已知的冠状动脉疾病的独立危险因素,但其对巨噬细胞极化的影响尚未得到充分研究。本研究旨在探讨Hcy与LPS联合作用对巨噬细胞分化和亚型转换的影响,以进一步揭示Hcy在AS中的病理作用。
研究分为以下几个步骤:
细胞培养与处理:使用RAW264.7巨噬细胞系,细胞在DMEM培养基中培养,并在6孔板中接种。细胞在37°C下培养12小时后,进行血清饥饿处理12小时,随后用不同浓度的Hcy(0、20、50、100 μmol/L)和固定浓度的LPS(200 ng/ml)处理。
RNA提取与实时定量PCR:使用RNA Fast 200试剂盒提取总RNA,并通过RevertAid™ First Strand cDNA Synthesis Kit合成cDNA。使用SYBR Premix Ex Taq™ II进行实时定量PCR,检测M1和M2型巨噬细胞标志物的mRNA表达水平。M1型标志物包括IL-6、TNF-α和iNOS,M2型标志物包括IL-10、Arg-1和MMR。
数据分析:使用SPSS 18.0进行统计分析,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)处理数据,显著性水平设定为p < 0.05。
Hcy和LPS对巨噬细胞M1型标志物表达的影响:不同浓度的Hcy与LPS联合处理12小时后,M1型标志物(IL-6、TNF-α和iNOS)的mRNA表达显著上调,且在Hcy浓度为50 μmol/L时达到最大值。M2型标志物的表达则未发生显著变化。
Hcy和LPS对M2型巨噬细胞的转换作用:首先使用IL-4(10 ng/ml)诱导RAW264.7巨噬细胞分化为M2型,随后用Hcy和LPS联合处理。结果显示,M2型标志物的表达下降,而M1型标志物的表达上升,表明Hcy和LPS能够将M2型巨噬细胞转换为M1型。
时间依赖性效应:在Hcy浓度为50 μmol/L和LPS浓度为200 ng/ml的条件下,M1型标志物的mRNA表达在12小时、24小时和24小时分别达到峰值。对于M2型巨噬细胞,M1型标志物的表达在6小时、12小时和12小时达到峰值,而M2型标志物的表达则随处理时间延长而下降。
研究表明,Hcy和LPS的联合处理能够诱导RAW264.7巨噬细胞向促炎性M1型分化,并能够将抗炎性M2型巨噬细胞转换为促炎性M1型。这一发现为Hcy在动脉粥样硬化中的促炎作用提供了新的实验证据,进一步支持了Hcy通过影响巨噬细胞极化促进AS进展的假说。
研究还引用了大量相关文献,进一步支持了Hcy通过免疫炎症反应促进动脉粥样硬化的假说。此外,研究团队还获得了国家自然科学基金的资助,表明该研究得到了学术界的认可和支持。
总之,本研究通过系统的实验设计和严谨的数据分析,揭示了Hcy和LPS在巨噬细胞极化中的协同作用,为动脉粥样硬化的发病机制提供了新的见解,具有重要的理论和实践意义。