NOX2促进心肌间质纤维化和舒张功能障碍

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内皮NADPH氧化酶-2通过促炎效应 和内皮-间质转化促进间质心肌纤维
化和舒张功能障碍
1
文章简介
10.1016/j.jacc.2014.02.572
1
通讯作者: Professor Ajay M Shah.
2
通讯地址: The James Black Centre, King’s College London, 125
Coldharbour Lane, London SE59NU, UK. Tel: +44
Baidu Nhomakorabea2078485189; Fax: +44 2078485193; E-mail:
ajay.shah@kcl.ac.uk
3
JACC是《美国心脏病学会》的官方杂志和该领域的领导者,
它发表了有关心血管疾病各个方面的经过同行评审的原始
制剂 • rotenone(1.5μM)-抑制线粒体呼吸链 • apocynin (100 µM) -选择性的NADPH氧
化酶抑制剂 取材: • 左室组织 实验方法: • 荧光素(5μm)增强化学发光 检测指标: • NADPH氧化酶活性-化学发光
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实验结果(2)
● 内皮NOX2过表达对AngII所致高血压和心脏肥厚的影响 ● 内皮NOX2过表达增强AngII诱导的心脏纤维化 ● NOX2-TG内皮细胞收缩功能保留的左室舒张功能障碍 ● 内皮NOX2增强心肌炎性细胞浸润 ● NOX2增强内皮激活和白细胞-内皮相互作用 ● 炎症细胞NOX2对于AngII诱导的心脏纤维化并不是必需的 ● NOX2促进内皮-间充质转换(EMT) ● 内皮细胞对成纤维细胞的旁分泌作用
取材: • 左心室组织 实验方法: • 免疫组织化学
检测指标: • CD45+、
• MAC3+
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选题意义
补充图6
实验动物: • WT小鼠;Nox2-TG小鼠 实验试剂(微量泵): • AngII(1.1mg/kg/d,2w) 取材: • 左心室组织 实验方法: • PCR 检测指标: • mRNA-TGFβ、TNFα、Endothelin1、
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选题意义
补充图10
WT BM→ WT TG BM→ TG
KO BM→ WT WT BM → TG
WT BM→ KO TG BM→ WT
实验动物: • WT小鼠(左) • 骨髓移植小鼠(BMT) • Nox2基因敲除小鼠(KO) 实验试剂: • AngII(1.1mg/kg/day)
取材: • 左心室组织 实验方法: • 免疫组织化学 检测指标: • 纤维化
• 左心室组织
• CD31
实验试剂(微量泵):
实验方法:
• SMA
• AngII(1.1mg/kg/d,2w)
• 免疫荧光
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选题意义
图4
实验细胞:
取材:
检测指标:
选题意义
补充图9
A WT-BM
Nox2KO-BM
▲- PMA
△ +PMA
实验动物: • WT小鼠(左) • 骨髓移植小鼠(BMT) • Nox2基因敲除小鼠(KO) 取材: • 左心室组织 实验方法: • 流式细胞学 检测指标:
• ROS
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选题意义
补充图9
B
C
实验细胞: • WT小鼠(左) • 骨髓移植小鼠(BMT) • Nox2基因敲除小鼠(KO) 实验试剂: • AngII(1.1mg/kg/day) 取材: • 左心室组织 实验方法: • 免疫组织化学 检测指标: • VCAM1
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实验结果(3)
● 内皮NOX2过表达对AngII所致高血压和心脏肥厚的影响 ● 内皮NOX2过表达增强AngII诱导的心脏纤维化 ● NOX2-TG内皮细胞收缩功能保留的左室舒张功能障碍 ● 内皮NOX2增强心肌炎性细胞浸润 ● NOX2增强内皮激活和白细胞-内皮相互作用 ● 炎症细胞NOX2对于AngII诱导的心脏纤维化并不是必需的 ● NOX2促进内皮-间充质转换(EMT) ● 内皮细胞对成纤维细胞的旁分泌作用
选题意义
补充图3
实验动物: • WT小鼠;Nox2-TG小鼠 实验试剂(微量泵): • AngII(1.1mg/kg/d,2w) 实验方法: • 小鼠心脏超声 检测指标: • IVSD-室间隔厚度 • LVEDD-左室舒张末期内径 • LVESD-左室收缩末期内径 • EF-射血分数 • HR-心率
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选题意义
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实验结果(4)
● 内皮NOX2过表达对AngII所致高血压和心脏肥厚的影响 ● 内皮NOX2过表达增强AngII诱导的心脏纤维化 ● NOX2-TG内皮细胞收缩功能保留的左室舒张功能障碍 ● 内皮NOX2增强心肌炎性细胞浸润 ● NOX2增强内皮激活和白细胞-内皮相互作用 ● 炎症细胞NOX2对于AngII诱导的心脏纤维化并不是必需的 ● NOX2促进内皮-间充质转换(EMT) ● 内皮细胞对成纤维细胞的旁分泌作用
选题意义
补充图8
实验动物: • WT小鼠;Nox2-TG小鼠 实验试剂(微量泵): • AngII(1.1mg/kg/d,2w) 取材: 左心室组织 实验方法: • 免疫组织化学 检测指标: • VCAM1
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实验结果(6)
● 内皮NOX2过表达对AngII所致高血压和心脏肥厚的影响 ● 内皮NOX2过表达增强AngII诱导的心脏纤维化 ● NOX2-TG内皮细胞收缩功能保留的左室舒张功能障碍 ● 内皮NOX2增强心肌炎性细胞浸润 ● NOX2增强内皮激活和白细胞-内皮相互作用 ● 炎症细胞NOX2对于AngII诱导的心脏纤维化并不是必需的 ● NOX2促进内皮-间充质转换(EMT) ● 内皮细胞对成纤维细胞的旁分泌作用
临床和实验报告。 涵盖的主题包括冠状动脉和瓣膜疾病,
先天性心脏缺陷,血管外科手术,心肌病,药物治疗,新
的诊断技术,实验室的发现以及新疗法的大型多中心研究。
专题讨论会,临床评论和更新,社论评论和信函是经常发
表的内容。
摘要
目的:探讨内皮功能障碍对心肌肥厚和纤维化的影响。 背景:内皮功能障碍伴随着心肌肥厚和纤维化,但其对这些疾病的作用尚不清楚。 NADPH氧化酶-2(NOX2)激活增加导致内皮功能障碍。 方法:内皮特异性NOX2过表达(TG)转基因小鼠和野生型幼鼠接受慢性血管紧张素II泵 入(1.1mg/kg/天,2周)诱导肥大和纤维化。 结论:在体内AngII诱导的内皮细胞NOX2激活具有促心脏纤维化作用,诱导舒张功能障碍 的表型。 内皮NOX2激活增强具有促炎作用。 这可能是潜在的肾素-血管紧张激活期间心 脏纤维化和舒张功能障碍重要机制。
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选题意义
补充图4
实验动物: • WT小鼠;Nox2-TG小鼠 实验试剂(微量泵): • AngII(1.1mg/kg/d,2w) 实验方法: • 小鼠心脏功能(压力容积曲线) 检测指标: • Ees-左室收缩末弹性模量 • dP/dt-maxEDV-左心室内压最大
速率 • EDV-舒张末期容积 • ESV-收缩末期容积 • SW-搏出功 • EDPVR-舒张末期压力容积关系
● 小鼠血压测量;小鼠心脏超声;小鼠心脏功能的有创导管检查 ● 白细胞粘附实验;NADPH氧化酶活性检测;流式细胞学 ● 免疫组织化学;激光共聚焦显微镜蛋白定位;蛋白印迹;PCR
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实验结果(1)
● 内皮NOX2过表达对AngII所致高血压和心脏肥厚的影响 ● 内皮NOX2过表达增强AngII诱导的心脏纤维化 ● NOX2-TG内皮细胞收缩功能保留的左室舒张功能障碍 ● 内皮NOX2增强心肌炎性细胞浸润 ● NOX2增强内皮激活和白细胞-内皮相互作用 ● 炎症细胞NOX2对于AngII诱导的心脏纤维化并不是必需的 ● NOX2促进内皮-间充质转换(EMT) ● 内皮细胞对成纤维细胞的旁分泌作用
选题意义
图1
实验动物: • WT小鼠;Nox2-TG小鼠 实验试剂(微量泵): • 小麦胚芽凝集素 • 天狼星红 取材: • 左室组织 实验方法: • 免疫组织化学 检测指标: • 胶原
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选题意义
补充-图1
实验动物: • WT小鼠;Nox2-TG小鼠 实验试剂(微量泵): • AngII(1.1mg/kg/d,2w) 取材: • 左室组织 实验方法: • 胶原面积计算;PCR 检测指标: • 纤维化、胶原mRNA表达
选题意义
图2
实验动物: • WT小鼠;Nox2-TG小鼠 实验试剂(微量泵): • AngII(1.1mg/kg/d,2w) 取材: • 左心室组织 实验方法: • 蛋白印迹,白细胞粘附实验 检测指标: • CD45+、MAC3+、VCAM-1、
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选题意义
补充图5
实验动物: • WT小鼠;Nox2-TG小鼠 实验试剂(微量泵): • AngII(1.1mg/kg/d,2w)
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前言
● Brutsaert及其同事[3]证明心脏内皮细胞直接影响心肌收缩,后来在人体内证实了这个概念。 [5]内皮-心肌细胞串扰在几种疾病中的重要性已得到证实。[3,6]然而,内皮功能障碍在肾素血管紧张素激活增加引起的心脏不良重塑的发病机制中的作用尚不清楚。
● 内皮功能障碍的主要驱动因素是ROS生成酶NOX2,它被AngII和其他激动剂激活。 [7]NOX2在内皮细胞、心肌细胞、成纤维细胞、炎性细胞和血管平滑肌细胞中均有表达。 高血压患者血管NOX2的表达和活性增加,调节促进血管重塑的细胞内信号通路,通过超氧 化物介导的一氧化氮失活导致血管舒张功能障碍,并可能具有促炎症作用[7]。
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材料与方法
● 实验动物:①野生型C57/BL6小鼠;②内皮特异性NOX2过表达(TG)转基因 C57/BL6小 鼠;③Nox2基因敲除C57/BL6小鼠;④嵌合 C57/BL6小鼠(骨髓移植产生)
● 实验细胞:① 人主动脉内皮细胞(购买);② 冠状动脉微血管内皮细胞(小鼠分离);③ 人F153成纤维细胞(购买)
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实验结果(5)
● 内皮NOX2过表达对AngII所致高血压和心脏肥厚的影响 ● 内皮NOX2过表达增强AngII诱导的心脏纤维化 ● NOX2-TG内皮细胞收缩功能保留的左室舒张功能障碍 ● 内皮NOX2增强心肌炎性细胞浸润 ● NOX2增强内皮激活和白细胞-内皮相互作用 ● 炎症细胞NOX2对于AngII诱导的心脏纤维化并不是必需的 ● NOX2促进内皮-间充质转换(EMT) ● 内皮细胞对成纤维细胞的旁分泌作用
选题意义
图3
实验动物: • WT小鼠;Nox2-TG小鼠 实验试剂(微量泵): • AngII(1.1mg/kg/d,2w)
取材: • 左心室组织 实验方法: • 蛋白印迹、免疫荧光
检测指标: • CD31 • SMA • Coll • Actin
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选题意义
图3
实验动物:
取材:
检测指标:
• WT小鼠;Nox2-TG小鼠
CTGF、Osteopontin、MCP1
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选题意义
补充图7
实验动物: • WT小鼠;Nox2-TG小鼠 实验试剂(微量泵): • AngII(1.1mg/kg/d,2w) 取材: • 左心室组织 实验方法: • 免疫组织化学、蛋白印迹 检测指标: • SBP • 纤维化 • 左室重量/体重 • CD45+
选题意义
补充-图1
实验动物: • WT小鼠;Nox2-TG小鼠 实验试剂(微量泵): • AngII(1.1mg/kg/d,2w) 取材: • 左室组织 实验方法: • 小鼠血压计;NADPH活性试剂盒 检测指标: • 血压、NADPH氧化酶活性、左心室重量/
体重、细胞面积
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选题意义
补充-图2
实验动物: • Nox2-TG小鼠 实验试剂(微量泵): • AngII(1.1mg/kg/d,2w) • DPI(10μM)-NADPH抑制剂 • L-NAME(100μM)-NOS 抑制剂 • Tiron(20μM)-磺酸钠(治胃炎/胃溃疡) • oxypurinol(100μM)-黄嘌呤氧化酶抑
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实验结果(7)
● 内皮NOX2过表达对AngII所致高血压和心脏肥厚的影响 ● 内皮NOX2过表达增强AngII诱导的心脏纤维化 ● NOX2-TG内皮细胞收缩功能保留的左室舒张功能障碍 ● 内皮NOX2增强心肌炎性细胞浸润 ● NOX2增强内皮激活和白细胞-内皮相互作用 ● 炎症细胞NOX2对于AngII诱导的心脏纤维化并不是必需的 ● NOX2促进内皮-间充质转换(EMT) ● 内皮细胞对成纤维细胞的旁分泌作用
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