临床营养与代谢杂志

临床营养学 2017：不同镁浓度对人脐静脉内皮细胞 (HUVEC) 中 NF-κB 基因表达的影响 - Lujain Almousa - 诺丁汉大学

Lujain Almousa、AM Salter 和 SC Langley-Evans

镁具有抗炎和抗氧化作用，在触发人体免疫细胞方面具有防御作用。此外，镁还能增强内皮功能并抑制动脉粥样硬化。炎症是动脉粥样硬化进展的危险因素，可由核因子 κ 轻链增强子活化 B 细胞 (NF-κB) 激活介导，其在炎症发展中起关键作用，因为当 NF-κB 转移到细胞核并与启动子区域结合时，它会启动许多炎症介质的转录。为了应对炎症，NF-κB 增强了细胞间粘附分子-1 (ICAM-1)、血管细胞粘附分子-1 (VCAM1) 和炎症细胞因子的转录，这有助于白细胞从血管腔穿过内皮细胞屏障并进入内皮下空间。在本研究中，我们确定了不同浓度的镁对 NF-κB 表达的影响。HUVEC 在不同浓度的 MgSO4 中培养：0.1 mm、5 mm，并与生理循环浓度进行比较。通过定量实时 PCR 在 mRNA 水平上确定 NF-κB 的表达。在用 0.5 μg 脂多糖刺激 4 小时的缺镁 (0.1 mm) 细胞中观察到 NF-κB 表达显著升高 (34%，P=0.032)，此外，与 1 mm 生理浓度相比，在用镁处理的 (5 mm)、LPS 刺激的 HUVEC 中观察到 NF-κB 表达明显抑制 (31%，P=0.048)。这些数据表明，镁与 NF-κB 的表达呈负相关，NF-κB 会诱导内皮细胞炎症表型的过度表达，并与许多心血管疾病的发病机制有关。

我们研究了小檗碱对脂多糖诱导的人脐静脉内皮细胞凋亡的影响及其介导该影响的分子机制。用 5-乙炔基-2-脱氧尿苷染色、流式细胞术和细胞计数试剂盒-8 测定法测量小檗碱对 LPS 诱导的细胞凋亡和活力的影响。用蛋白质印迹法测定促凋亡和抗凋亡蛋白或信号通路的表达和/或活化，包括 caspase-3、聚合酶、髓系细胞白血病-1、p38 丝裂原活化蛋白激酶、C-Jun N 端激酶和细胞外信号调节激酶。用酶联免疫吸附测定法测量丙二醛水平、超氧化物歧化酶活性和促炎细胞因子的产生。结果表明，小檗碱预处理可保护 HUVEC 免受 LPS 诱导的细胞凋亡，减轻 LPS 诱导的损伤，抑制 LPS 诱导的 JNK 磷酸化，增加 MCL-1 表达和 SOD 活性，并减少促炎性细胞因子的产生。JNK 特异性抑制剂 SP600125 可阻止小檗碱对 LPS 处理的 HUVEC 的影响。因此，小檗碱可能是治疗内皮细胞损伤相关血管疾病的潜在候选药物。内皮细胞是组织和血液之间的选择性屏障，在控制炎症反应、免疫和体内平衡方面发挥潜在作用。为了维持正常的器官功能和血管稳态，内皮内层的完整性至关重要。EC 功能障碍和/或损伤会破坏内皮内层的完整性，从而导致血管疾病。 EC 功能障碍和/或损伤通常由脂多糖介导，是脓毒症的并发症，而脓毒症被认为是糖尿病、动脉粥样硬化和血栓形成等多种疾病的主要原因。因此，保护​​血管内皮免受损伤和/或功能障碍的药物被认为可以降低心血管疾病的发病率。由于 LPS 是革兰氏阴性细菌外膜的组成部分，因此它被认为是 EC 损伤及其相关综合征的诱因。在体外，LPS 刺激会改变多种 EC 功能，包括活力、细胞凋亡、丙二醛 (MDA) 释放以及肿瘤坏死因子 (TNF-) 和白细胞介素 (IL-) 6 的合成。越来越多的证据表明，LPS 刺激引起的氧化应激可导致 EC 凋亡或死亡。在内皮细胞中，氧化应激触发与细胞存活和凋亡相关的多种信号转导通路，导致细胞膜和DNA结构的损伤，并影响丝裂原活化蛋白（MAP）激酶（MAPK）家族成员和受MAP激酶调控的细胞生物学过程，如细胞凋亡、分化和生长。先前的研究表明，三种 MAPK 亚家族在 LPS 刺激后被激活，包括 c-Jun N-末端激酶 (JNK)、p38 MAP 激酶 (p38) 和细胞外信号调节激酶。