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动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)是血脂代谢障碍引起的一种全身性血管性疾病,在我国的发生率呈不断上升趋势,是最常见的严重危害人类健康的疾病。泡沫细胞不仅是AS发生的标志,同时也是动脉粥样斑块的主要组成部分。在中晚期动脉粥样硬化病变中,大部分的泡沫细胞主要由血管平滑肌细胞(Vascular Smooth Muscle Cells,VSMCs)吞噬脂质而形成。因此,对VSMCs泡沫细胞形成的机制进行全面深入的研究,有利于早期预防和治疗AS。 大胞饮为一种依赖于肌动蛋白的非受体内吞途径,可发生于各种生长因子刺激激活的细胞。研究发现,巨噬细胞除了通过清道夫受体摄取各种修饰的低密度脂蛋白(Low density lipoprotein, LDL),如氧化型LDL、乙酰化LDL、糖基化LDL等入胞形成泡沫细胞,还可通过大胞饮途径呈浓度依赖性摄取天然低密度脂蛋白(native Low density lipoprotein, nLDL)入胞而促进泡沫细胞形成。粥样斑块中的VSMCs具备了多种巨噬细胞的特性,但目前对于VSMCs是否可以通过大胞饮途径摄取nLDL而形成泡沫细胞的研究相对较少。 Toll样受体4(Toll like receptor-4,TLR4)是一种可以介导炎症和免疫反应的跨膜受体,TLR4 活化后介导的炎症反应与 AS 的发生发展及转归密切相关。研究证实,在巨噬细胞,轻度氧化低密度脂蛋白(minimally oxidized LDL, mmLDL)激活TLR4后,通过非MyD88依赖的途径引起细胞骨架重排,从而诱发胞内大胞饮途径。 由此,我们推测,TLR4与其配体脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)结合并激活后,介导VSMCs通过大胞饮途径摄取nLDL,进而促进泡沫细胞形成。 方法: 1.组织块贴壁培养法培养野生型(Wild type,WT)及TLR4基因敲除(TLR4 gene knockout, TLR4-/-)的VSMCs,免疫荧光染色法鉴定VSMCs。 2.油红O染色检测WT VSMCs内脂滴聚集。 3.流式细胞术检测LPS刺激下,WT VSMCs对DiI-nLDL及大胞饮示踪剂Lucifer Yellow (LY)摄取。 4.共聚焦显微镜观察LPS与nLDL共同刺激下,BODIPY标记的脂滴与LY标记的大胞饮在WT VSMCs共定位情况。 5.流式细胞术检测LY294002抑制大胞饮后WT VSMCs对DiI-nLDL的摄取。 6. 流式细胞术检测TLR4基因敲除后,VSMCs对LY及DiI-nLDL的摄取。 7.共聚焦显微镜观察LPS与nLDL共同刺激下,BODIPY标记的脂滴与LY标记的大胞饮在TLR4-/-VSMCs的共定位情况。 结果: 1. 成功培养并鉴定了WT及TLR4-/-的VSMCs。 2. LPS与nLDL共同刺激WT VSMCs,油红O染色结果显示nLDL呈浓度依赖性增加WT VSMCs内脂滴聚集。 3. LPS刺激下,WT VSMCs对DiI-nLDL及LY的摄取明显增加,LY294002抑制大胞饮后,WTVSMCs对DiI-nLDL的摄取明显减少,WT VSMCs内脂滴聚集亦明显减少。 4. LPS与nLDL共同处理WTVSMCs,BODIPY标记的脂滴与LY标记的大胞饮在WT VSMCs内共定位。 5. TLR4基因敲除后,LPS诱导下VSMCs对LY和DiI-nLDL摄取并不增加。 6. LPS与nLDL共同处理体外培养的TLR4-/- VSMCs,BODIPY标记的脂滴与LY标记的大胞饮在TLR4-/-VSMCs内无共定位现象。 结论: TLR4介导VSMCs通过大胞饮途径摄取nLDL进而促进泡沫细胞形成。