PKCα/HMGB1/NF-κB通路参与冲击流所致血管内皮细胞损伤的研究

作     者：谈家聪 

作者单位：南昌大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李美华

授予年度：2023年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100204[医学-神经病学] 10[医学] 

主      题：血流动力学 颅内动脉瘤 炎症 PKCα HMGB1 NF-κB 

摘      要：背景与目的:颅内动脉瘤(IA)是大脑动脉血管壁的瘤状膨出,其破裂造成的蛛网膜下腔出血往往给病人带来毁灭性的伤害。尽管在诊断及治疗方面有了很大的进步,但IA的形成机制仍然未知。近年来,研究发现血流动力学因素可以导致血管壁内炎症反应的发生、内皮受损以及管壁异常重构,这些可能与IA的形成发展密切相关。本研究通过体外实验,模拟血管内皮细胞在血管分叉处所受血流动力学应力变化,造成内皮细胞炎症及损伤的相关机制。方法:我们的研究采用课题组自行研发的改良T型流体力学系统,模拟颅内血管分叉处的血流动力学变化,筑建血管内皮细胞损伤模型。以500ml/min的流量在37℃和5%CO2的环境下冲击人脐静脉内皮细胞(HUVEC)不同时间(0.5h、1h、2h、3h、6h),观察细胞密度与形态变化,运用蛋白印迹检测p-PKCα、HMGB1和NF-κB等蛋白的表达及调控情况,q PCR检测IL-1β、IL-6、IL-8的表达变化。随后对HUVEC运用PKCα磷酸化抑制剂以及质粒敲除HMGB1,探究p-PKCα、HMGB1和NF-κB之间的调控联系。结果:冲击流作用下,区域I中的细胞在冲击作用不同时间下均保持汇合,其密度与形态未见明显变化;在区域II中,冲击流作用0.5h、1h后,细胞密度减少,间隙增大,并且随着冲击作用的时间增加(2h、3h、6h),细胞数量进行性减少,并且细胞形态呈现多样化;冲击流作用0.5h、1h后区域III中的细胞密度及形态变化不明显,而随着冲击作用时长的增加(2h、3h、6h),细胞汇集密度增加,连接紧密。蛋白印迹检测发现3个区域合集的内皮细胞在冲击流作用0.5h后激活p-PKCα、HMGB1和NF-κB的表达,并且随着冲击时间的延长(1h、2h、3h)表达量逐渐增加,在冲击3h后达最高水平(p0.01)。q PCR检测发现冲击流可激活内皮细胞IL-1β、IL-6、IL-8m RNA表达水平,并且随着冲击时间的延长,表达量进行性增加,同样在冲击3h后表现为高水平(p0.05),据此选定冲击流3h为后续干预时间点。特异性抑制p-PKCα激活后,可降低细胞内HMGB1和NF-κB的表达,抑制IL-1β、IL-6、IL-8的水平。敲低HMGB1后可使NF-κB表达下降,抑制IL-1β、IL-6、IL-8水平,但对p-PKCα影响作用有限。结论:冲击流诱导血管内皮细胞损伤模型中,随着冲击流时间的延长可见高壁剪切应力区域细胞密度的进行性下降,间隙增大,形态变化明显。冲击流以时间依赖性激活p-PKCα、HMGB1、NF-κB、IL-1β、IL-6和IL-8的表达,并通过PKCα/HMGB1/NF-κB信号通路促进血管内皮炎症的发生,参与血管内皮损伤。