• 中国科技论文统计源期刊
  • 中国科技核心期刊
  • 中国高校优秀期刊
  • 安徽省优秀科技期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

芝麻素通过lncRNA WEE2-AS1/miR-515-5p通路影响高糖诱导的血管内皮细胞损伤的机制研究

孙珂 周慧超 曹云玲 井庆平

引用本文:
Citation:

芝麻素通过lncRNA WEE2-AS1/miR-515-5p通路影响高糖诱导的血管内皮细胞损伤的机制研究

    作者简介: 孙珂(1982-), 男, 硕士, 主治医师
    通讯作者: 井庆平, jingqingping@medmail.com.cn
  • 中图分类号: R587.2

Effect of sesamin on high glucose-induced vascular endothelial cell injury through lncRNA WEE2-AS1/miR-515-5p pathway

    Corresponding author: JING Qing-ping, jingqingping@medmail.com.cn
  • CLC number: R587.2

  • 摘要: 目的探讨芝麻素对高糖诱导的血管内皮细胞(HUVEC)损伤的影响及其可能作用机制。方法高糖诱导HUVEC建立细胞损伤模型,用不同浓度的芝麻素处理细胞;qRT-PCR法检测LncRNA WEE2-AS1与miR-515-5p的表达量;sh-NC、sh-WEE2-AS1转染至HUVEC后加入30 mmol/L葡萄糖处理细胞(HG+sh-NC组、HG+sh-WEE2-AS1组);构建WEE2-AS1稳定过表达HUVEC细胞,用30 mmol/L葡萄糖处理细胞(HG+WEE2-AS1-LV组),用40 μmol/L芝麻素与30 mmol/L葡萄糖共同处理细胞(HG+SES+WEE2-AS1-LV组);MTT、流式细胞术分别检测细胞增殖及凋亡率;试剂盒检测超氧化物歧化酶(SOD)、乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)的水平;双荧光素酶报告基因实验检测WEE2-AS1与miR-515-5p的靶向关系;Western blotting法检测cleaved-caspase3蛋白表达量。结果芝麻素可降低高糖诱导的HUVEC中WEE2-AS1的表达量(P < 0.05),可降低凋亡率和cleaved-caspase3蛋白水平(P < 0.05),并可降低LDH的活性和MDA的水平,还可促进miR-515-5p的表达以及增强细胞活力和SOD的活性(P < 0.05),呈剂量依赖性;与HG+sh-NC组比较,HG+sh-WEE2-AS1组miR-515-5p的表达量升高,细胞活力和SOD的活性升高,凋亡率和cleaved-caspase3蛋白水平降低,LDH的活性和MDA的水平降低,差异均有统计学意义(P < 0.05);WEE2-AS1可靶向调控miR-515-5p;与HG+SES组比较,HG+SES+WEE2-AS1-LV组miR-515-5p的表达量降低,细胞活力和SOD的活性降低,凋亡率和cleaved-caspase3蛋白水平升高,LDH的活性和MDA的水平升高,差异均有统计学意义(P < 0.05)。结论芝麻素可通过调控WEE2-AS1/miR-515-5p而促进细胞增殖及抑制细胞凋亡、氧化应激进而减轻高糖诱导的血管内皮细胞损伤。
  • 图 1  芝麻素对HUVEC凋亡的影响

    图 2  干扰WEE2-AS1对HUVEC凋亡的影响

    图 3  WEE2-AS1和miR-515-5p的互补序列

    图 4  WEE2-AS1可逆转芝麻素对高糖诱导的HUVEC凋亡的影响

    表 1  芝麻素对HUVEC增殖及凋亡的影响(x±s)

    分组 n WEE2-AS1 miR-515-5p 细胞活力 凋亡率/% cleaved-caspase3
    NG 3 1.00±0.00 1.00±0.00 1.19±0.08 5.65±0.27 0.12±0.01
    HG 3 5.23±0.21* 0.25±0.02* 0.55±0.03* 24.64±0.96* 0.61±0.05*
    HG+SES-L 3 4.16±0.15*△ 0.44±0.03*△ 0.68±0.04*△ 21.11±0.60*△ 0.48±0.03*△
    HG+SES-M 3 3.32±0.09*△﹟ 0.65±0.05*△﹟ 0.84±0.05*△﹟ 16.66±0.49*△﹟ 0.28±0.02*△﹟
    HG+SES-H 3 2.05±0.06*△﹟□ 0.91±0.07*△﹟□ 1.06±0.07*△﹟□ 8.86±0.37*△﹟□ 0.17±0.01*△﹟□
    F 536.78 169.91 63.89 557.47 162.26
    P < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01
    MS组内 0.016 0.002 0.003 0.346 0.008
    q检验:与NG组比较* P < 0.05;与HG组比较△ P < 0.05;与HG+SES-L组比较# P < 0.05;与HG+SES-M组比较□ P < 0.05
    下载: 导出CSV

    表 2  芝麻素对HUVEC中SOD、LDH和MDA的影响(x±s)

    分组 n SOD/(U/L) LDH/(U/L) MDA/(μmol/L)
    NG 3 59.78±6.39 23.35±1.48 150.24±14.93
    HG 3 14.17±1.38* 127.12±8.68* 683.26±50.15*
    HG+SES-L 3 21.44±1.55*△ 101.12±5.94*△ 504.49±32.64*△
    HG+SES-M 3 33.89±3.01*△﹟ 77.89±3.20*△﹟ 397.56±22.72*△﹟
    HG+SES-H 3 50.27±3.57△﹟□ 41.82±2.74*△﹟□ 249.49±19.41*△﹟□
    F 81.90 206.02 140.66
    P < 0.01 < 0.01 < 0.01
    MS组内 13.389 26.113 939.249
    q检验:与NG组比较* P < 0.05;与HG组比较△ P < 0.05;与HG+SES-L组比较# P < 0.05;与HG+SES-M组比较□ P < 0.05
    下载: 导出CSV

    表 3  干扰WEE2-AS1对HUVEC增殖、凋亡和SOD、LDH和MDA的影响(x±s)

    分组 n WEE2-AS1 miR-515-5p OD值 SOD/(U/L) LDH/(U/L) MDA/(μmol/L) 凋亡率/% cleaved-caspase3
    HG 3 1.00±0.00 1.00±0.00 0.56±0.04 14.21±1.33 127.92±8.79 638.74±48.34 24.69±0.96 0.61±0.06
    HG+sh-NC 3 0.99±0.01 1.01±0.01 0.54±0.04 14.26±1.18 128.87±9.24 640.32±46.26 24.72±0.98 0.59±0.06
    HG+sh-WEE2-AS1 3 0.16±0.01*△ 4.88±0.16*△ 1.12±0.08*△ 56.25±3.67*△ 33.53±2.22*△ 187.15±9.95*△ 7.14±0.31*△ 0.14±0.01*△
    F 10 458.98 1 752.80 101.63 318.44 161.13 134.18 467.92 87.08
    P < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01
    MS组内 0.000 0.009 0.003 5.543 55.857 1 536.394 0.659 0.002
    q检验:与HG组比较* P < 0.05;与HG+sh-NC组比较△ P < 0.05
    下载: 导出CSV

    表 4  双荧光素酶报告实验

    分组 n wt-WEE2-AS1 mut-WEE2-AS1
    miR-NC 3 0.98±0.09 0.95±0.08
    miR-515-5p 3 0.37±0.03 0.99±0.10
    t 11.14 0.54
    P < 0.01 > 0.05
    下载: 导出CSV

    表 5  WEE2-AS1可逆转芝麻素对高糖诱导的HUVEC的影响(x±s)

    分组 n WEE2-AS1 miR-515-5p OD值 SOD/(U/L) LDH/(U/L) MDA/(μmol/L) 凋亡率/% cleaved-caspase3
    HG 3 1.00±0.00 1.00±0.00 0.56±0.03 14.20±1.34 128.52±10.32 626.08±34.14 24.68±1.06 0.59±0.07
    HG+SES 3 0.31±0.02* 4.29±0.17* 1.07±0.08* 50.60±3.77* 42.72±4.08* 250.75±15.09* 8.86±0.39* 0.18±0.01*
    HG+WEE2-AS1-LV 3 4.38±0.14* 0.21±0.02* 0.40±0.03* 5.53±0.50* 195.27±12.27* 946.00±37.68* 32.09±1.44* 0.94±0.06*
    HG+SES+WEE2-AS1-LV 3 0.88±0.05 1.37±0.06 0.68±0.05 23.37±1.80 106.29±7.04 503.48±14.90 19.28±0.61 0.47±0.04
    F 1 824.65 1 158.16 91.54 234.65 147.07 329.92 308.12 116.43
    P < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01
    MS组内 0.006 0.008 0.003 4.875 80.816 758.931 3.279 0.003
    q检验:与HG组比较* P < 0.05;与HG+SES组比较△ P < 0.05
    下载: 导出CSV
  • [1] 王锐凡, 雷欣安, 成高丽, 等. 鳄嘴花总黄酮对高糖诱导血管内皮细胞损伤的保护作用及机制研究[J]. 中国循证心血管医学杂志, 2019, 11(9): 1077. doi: 10.3969/j.issn.1674-4055.2019.09.12
    [2] 林慧榕, 林帆, 曹诗梦, 等. 虫草素对高糖诱导脐静脉内皮细胞凋亡的保护作用研究[J]. 中国临床药理学杂志, 2020, 36(1): 65.
    [3] 司文, 郭壮, 周华. 黄芪多糖联合Smac shRNA对高糖诱导的血管内皮细胞凋亡的影响[J]. 郑州大学学报(医学版), 2019, 54(2): 254.
    [4] 涂鹏程, 郑书国, 杨解人, 等. 芝麻素对大鼠心肌缺血再灌损伤的保护作用[J]. 皖南医学院学报, 2015, 34(5): 416. doi: 10.3969/j.issn.1002-0217.2015.05.003
    [5] JIANG B, WANG R, LIN Z, et al. Antisense long non-coding RNA WEE2-AS1 regulates human vascular endothelial cell viability via cell cycle G2/M transition in arteriosclerosis obliterans[J]. Mol Med Rep, 2020, 22(6): 5069. doi: 10.3892/mmr.2020.11625
    [6] XIE Q, LI F, SHEN K, et al. LOXL1-AS1/miR-515-5p/STAT3 positive feedback loop facilitates cell proliferation and migration in atherosclerosis[J]. J Cardiovasc Pharmacol, 2020, 76(2): 151. doi: 10.1097/FJC.0000000000000853
    [7] 唐静, 许娟娟, 袁秀芝. 不同浓度黄芪总黄酮对高糖诱导人脐静脉系内皮细胞损伤的保护作用[J]. 中西医结合研究, 2020, 12(3): 160. doi: 10.3969/j.issn.1674-4616.2020.03.004
    [8] 张慧, 宋宇, 栗志勇, 等. 芝麻素对高糖损伤SH-SY5Y细胞的保护效果及机制[J]. 中成药, 2016, 38(8): 1678.
    [9] 程飞, 陈景福, 李诗成, 等. 黄芪甲苷干预高糖诱导人脐静脉内皮细胞损伤的实验研究[J]. 中西医结合心脑血管病杂志, 2020, 18(21): 3560. doi: 10.12102/j.issn.1672-1349.2020.21.010
    [10] ZHAO X, SU L, HE X, et al. Long noncoding RNA CA7-4 promotes autophagy and apoptosis via sponging MIR877-3P and MIR5680 in high glucose-induced vascular endothelial cells[J]. Autophagy, 2020, 16(1): 70. doi: 10.1080/15548627.2019.1598750
    [11] SONG Y, YANG L, GUO R, et al. Long noncoding RNA MALAT1 promotes high glucose-induced human endothelial cells pyroptosis by affecting NLRP3 expression through competitively binding miR-22[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2019, 509(2): 359. doi: 10.1016/j.bbrc.2018.12.139
    [12] 吴少帅, 徐福林, 苏作鹏, 等. 芝麻素对Toll样受体2在实验性颅脑损伤中表达的影响[J]. 蚌埠医学院学报, 2020, 45(1): 23.
    [13] 董素娟, 万书平, 杨广龙. 芝麻素对冠心病大鼠脂代谢, 血管内皮功能损伤及VCAM-1水平的影响[J]. 临床和实验医学杂志, 2019, 18(12): 1242. doi: 10.3969/j.issn.1671-4695.2019.12.003
    [14] 丰磊, 张婷, 张金金, 等. 西格列汀对高糖诱导内皮细胞凋亡的改善作用及机制研究[J]. 安徽医药, 2020, 24(8): 1505.
    [15] 乔先栋, 刘婷, 洪丽英, 等. CHIP参与高糖介导下的血管内皮细胞损伤[J]. 中国病理生理杂志, 2020, 36(8): 1368.
    [16] WANG R, HUANG Z, QIAN C, et al. LncRNA WEE2-AS1 promotes proliferation and inhibits apoptosis in triple negative breast cancer cells via regulating miR-32-5p/TOB1 axis[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2020, 526(4): 1005.
    [17] LIN H, ZUO D, HE J, et al. Long noncoding RNA WEE2-AS1 plays an oncogenic role in glioblastoma by functioning as a molecular sponge for microRNA-520f-3p[J]. Oncol Res, 2020, 1(4): 1.
    [18] CAI D, HONG S, YANG J, et al. The effects of microRNA-515-5p on the toll-like receptor 4(TLR4)/JNK signaling pathway and WNT1-inducible-signaling pathway protein 1(WISP-1) expression in rheumatoid arthritis fibroblast-like synovial (RAFLS) cells following treatment with receptor activator of nuclear factor-kappa-B ligand (RANKL)[J]. Med Sci Monit, 2020, 26(1): e920611.
  • [1] 吴少帅徐福林苏作鹏杜嘉瑞沈刚 . 芝麻素对Toll样受体2在实验性颅脑损伤中表达的影响. 蚌埠医学院学报, 2020, 45(1): 23-25. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2020.01.006
    [2] 李娟徐家新王春吕高友金国玺 . 血清白细胞介素18、胱抑素C与2型糖尿病下肢血管病变的关系. 蚌埠医学院学报, 2019, 44(3): 302-305. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2019.03.006
    [3] 贾笑迪裴晓艳汪琼于磊庄兰艮金国玺 . 2型糖尿病病人血清趋化素水平与腹型肥胖及大血管病变的关系. 蚌埠医学院学报, 2021, 46(5): 598-601. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2021.05.010
    [4] 金国玺于磊 . 2型糖尿病128例微血管病变危险因素分析. 蚌埠医学院学报, 2005, 30(1): 37-38.
    [5] 周路路汪超李娟 . 中性粒细胞/淋巴细胞比值与2型糖尿病下肢血管病变的相关性研究. 蚌埠医学院学报, 2022, 47(11): 1530-1533. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2022.11.012
    [6] 孙卫华张晓梅李晓丽时照明裴晓艳吴道爱 . 同型半胱氨酸和C反应蛋白与2型糖尿病大血管病变的关系研究. 蚌埠医学院学报, 2014, 39(7): 852-854.
    [7] 史琼王静陆明 . 血糖目标范围内时间和糖化血红蛋白与2型糖尿病微血管病变的相关性研究. 蚌埠医学院学报, 2023, 48(4): 478-481. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2023.04.014
    [8] 宋涛官泽宇徐超朱二畅蔡瑶卢冉余朝文 . 槲皮素对过氧化氢诱导的人脐静脉内皮细胞AKT/mTOR信号通路及自噬的影响. 蚌埠医学院学报, 2023, 48(2): 141-144. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2023.02.001
    [9] 刘华长杨彦立薛增明任珊 . miR-503-5p对IL-1β诱导的血管内皮细胞增殖、迁移、凋亡和黏附的影响. 蚌埠医学院学报, 2021, 46(12): 1668-1672. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2021.12.006
    [10] 潘健张胜权陈兵 . γ-干扰素在体外对血管内皮细胞凋亡的诱导作用. 蚌埠医学院学报, 2005, 30(5): 388-389.
    [11] 高勇邓庆梅唐振华 . 2型糖尿病患者血清hs-CRP、IL-6和TNF-α与血管病变的关系. 蚌埠医学院学报, 2006, 31(3): 297-298.
    [12] 周政 . 2型糖尿病患者大血管病变与C反应蛋白的关系及辛伐他汀疗效分析. 蚌埠医学院学报, 2006, 31(6): 618-620.
    [13] 刘倩周庆 . 过氧化氢对人脐静脉内皮细胞白细胞介素-37表达的影响. 蚌埠医学院学报, 2016, 41(11): 1413-1416,1421. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2016.11.004
    [14] 张小花宗雪萍管丽娟 . 血清内皮抑素与冠心病合并2型糖尿病病人冠状动脉病变严重程度的关系研究. 蚌埠医学院学报, 2021, 46(3): 363-367. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2021.03.023
    [15] 唐冰霜 . 替米沙坦对老年糖尿病合并高血压患者胰岛素敏感性及血管内皮功能的影响. 蚌埠医学院学报, 2013, 37(7): 854-855,858.
    [16] 王国强陈卫东 . 血管抑素对糖尿病肾病作用和治疗的研究进展. 蚌埠医学院学报, 2009, 34(3): 269-271.
    [17] 宁改君李明霞任卫东邓文娟 . 银丹心脑通软胶囊对2型糖尿病合并冠心病病人氧化应激及血管内皮功能的影响. 蚌埠医学院学报, 2017, 42(11): 1472-1475. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2017.11.012
    [18] 李敏 . 眼底荧光血管造影诊断早期糖尿病性视网膜病变. 蚌埠医学院学报, 2013, 37(5): 591-592.
    [19] 王彩梅陈爱明代丽美杨玉花 . 皮肌炎/多肌炎患者血清对血管内皮细胞的影响. 蚌埠医学院学报, 2011, 36(11): 1220-1222.
    [20] 胡小磊宋宜宁张士荣周静孙卫华时照明 . 2型糖尿病视网膜病变与血清25羟维生素D水平的关系研究. 蚌埠医学院学报, 2016, 41(5): 574-576,579. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2016.05.005
  • 加载中
图(4)表(5)
计量
  • 文章访问数:  1929
  • HTML全文浏览量:  979
  • PDF下载量:  7
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-25
  • 录用日期:  2022-03-28
  • 刊出日期:  2023-02-15

芝麻素通过lncRNA WEE2-AS1/miR-515-5p通路影响高糖诱导的血管内皮细胞损伤的机制研究

    通讯作者: 井庆平, jingqingping@medmail.com.cn
    作者简介: 孙珂(1982-), 男, 硕士, 主治医师
  • 山东省淄博市第一医院 内分泌科, 255200

摘要: 目的探讨芝麻素对高糖诱导的血管内皮细胞(HUVEC)损伤的影响及其可能作用机制。方法高糖诱导HUVEC建立细胞损伤模型,用不同浓度的芝麻素处理细胞;qRT-PCR法检测LncRNA WEE2-AS1与miR-515-5p的表达量;sh-NC、sh-WEE2-AS1转染至HUVEC后加入30 mmol/L葡萄糖处理细胞(HG+sh-NC组、HG+sh-WEE2-AS1组);构建WEE2-AS1稳定过表达HUVEC细胞,用30 mmol/L葡萄糖处理细胞(HG+WEE2-AS1-LV组),用40 μmol/L芝麻素与30 mmol/L葡萄糖共同处理细胞(HG+SES+WEE2-AS1-LV组);MTT、流式细胞术分别检测细胞增殖及凋亡率;试剂盒检测超氧化物歧化酶(SOD)、乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)的水平;双荧光素酶报告基因实验检测WEE2-AS1与miR-515-5p的靶向关系;Western blotting法检测cleaved-caspase3蛋白表达量。结果芝麻素可降低高糖诱导的HUVEC中WEE2-AS1的表达量(P < 0.05),可降低凋亡率和cleaved-caspase3蛋白水平(P < 0.05),并可降低LDH的活性和MDA的水平,还可促进miR-515-5p的表达以及增强细胞活力和SOD的活性(P < 0.05),呈剂量依赖性;与HG+sh-NC组比较,HG+sh-WEE2-AS1组miR-515-5p的表达量升高,细胞活力和SOD的活性升高,凋亡率和cleaved-caspase3蛋白水平降低,LDH的活性和MDA的水平降低,差异均有统计学意义(P < 0.05);WEE2-AS1可靶向调控miR-515-5p;与HG+SES组比较,HG+SES+WEE2-AS1-LV组miR-515-5p的表达量降低,细胞活力和SOD的活性降低,凋亡率和cleaved-caspase3蛋白水平升高,LDH的活性和MDA的水平升高,差异均有统计学意义(P < 0.05)。结论芝麻素可通过调控WEE2-AS1/miR-515-5p而促进细胞增殖及抑制细胞凋亡、氧化应激进而减轻高糖诱导的血管内皮细胞损伤。

English Abstract

  • 糖尿病是临床常见的一种慢性多发性疾病,随着疾病的进展病人会出现糖尿病血管病变、糖尿病肾病等多种慢性并发症,严重降低病人生活质量,其中糖尿病血管病变是引起心血管疾病的重要因素之一。研究[1-3]发现血管内皮细胞在糖尿病血管病变过程中发挥重要调控,高糖诱导的人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)损伤与糖尿病血管病变、糖尿病视网膜病变等密切相关。芝麻素是从芝麻中提取的活性成分,其具有抗氧化、降压等作用,研究[4]表明芝麻素可抑制氧化应激而减轻心肌缺血再灌注损伤。但芝麻素对糖尿病血管病变等糖尿病并发症影响的研究相对较少。长链非编码RNA(LncRNA)在多种疾病中表达异常,并可通过充当miRNA竞争性内源RNA(ceRNA)而发挥作用,研究[5]指出LncRNA WEE2-AS1在闭塞性动脉硬化症病人中表达上调,并可能调控血管内皮细胞增殖及凋亡。LncBase Predicted v.2预测显示WEE2-AS1与miR-515-5p存在结合位点,研究[6]表明miR-515-5p在氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导的血管内皮细胞中表达下调,并可参与细胞增殖及迁移等过程。但WEE2-AS1与miR-515-5p是否可参与糖尿病血管病变的发生过程尚未可知。因此,本研究用高糖诱导血管内皮细胞建立细胞损伤模型,探讨芝麻素是否可通过调控WEE2-AS1/miR-515-5p轴而调节细胞增殖、凋亡及氧化应激。

    • 芝麻素购自上海纯优生物;HUVEC购自上海弘顺生物;DMEM培养液与胎牛血清购自美国Gibco;Trizol试剂购自北京全式金生物;逆转录试剂与荧光定量PCR试剂购自北京天根;Lipofectamine2000、MTT、凋亡检测试剂盒购自北京索莱宝;超氧化物歧化酶(SOD)、乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)检测试剂盒购自南京建成生物工程研究所;sh-NC、sh-WEE2-AS1、miR-NC、miR-515-5p mimics购自广州锐博生物;慢病毒载体购自广州复能基因;兔抗人cleaved-caspase3抗体与二抗购自美国Abcam。

    • HUVEC分别培养于含有30 mmol/L、5.5 mmol/L葡萄糖的培养基内培养24 h[7],记为HG组、NG组。HUVEC分别加入含有不同浓度(10、20、40 μmol/L)芝麻素与含有30 mmol/L葡萄糖的培养基内培养24 h[8],分别记为HG+SES-L组、HG+SES-M组、HG+SES-H组。脂质体转染技术分别将sh-NC、sh-WEE2-AS1转染至血管内皮细胞后加入含有30 mmol/L葡萄糖的培养基内培养24 h,分别记为HG+sh-NC组、HG+sh-WEE2-AS1组。构建WEE2-AS1稳定过表达细胞株:血管内皮细胞用含有10%胎牛血清的培养基复苏后,取对数生长期细胞接种于6孔板后用WEE2-AS1慢病毒进行感染(细胞∶病毒=1∶ 100),24 h后用含有2 mg/L嘌呤霉素的培养基处理24 h,目的是杀死未感染成功的细胞,存活的细胞为WEE2-AS1稳定过表达的细胞,记为WEE2-AS1-LV组。含有WEE2-AS1-LV的血管内皮细胞于30 mmol/L葡萄糖的培养基内培养24 h,记为HG+WEE2-AS1-LV组。用40 μmol/L芝麻素与30 mmol/L葡萄糖共同培养含有WEE2-AS1-LV的血管内皮细胞24 h,记为HG+SES+WEE2-AS1-LV组。

    • 取各组血管内皮细胞接种于6孔板(1×105个/孔),用Trizol法提取总RNA,按照Trizol试剂说明书操作,用分光光度计检测RNA浓度,按照SuperRT cDNA Synthesis Kit逆转录试剂盒说明书将总RNA逆转录合成cDNA,以cDNA为模板进行qRT-PCR反应,反应体系:10×PCR Buffer 2.5 μL,MgSO4 2.5 μL,dNTPs 2.5 μL,正反向引物各0.5 μL,cDNA 2 μL,RNase-Free ddH2O补足体系至25 μL,用ABI StepOnePlus荧光定量PCR仪检测基因相对表达量。WEE2-AS1正向引物5′-ATG ACG ACC CCC AAT AAA GGA-3′,反向引物5′-CAC CGA CAT GGT TAC CAG C-3′;miR-515-5p正向引物5′-GCT TCG GTT AAT GCT AAT CGT G-3′,反向引物5′-CAG AGC AGG GTC CGA GGT A-3′;GAPDH正向引物5′-GGA GCG AGA TCC CTC CAA AAT-3′,反向引物5′-GGC TGT TGT CAT ACT TCT CAT GG-3′;U6正向引物5′-ATT GGA ACG ATA CAG AGA AGA TT-3′,反向引物5′-GGA ACG CTT CAC GAA TTT G-3′。

    • 收集各组血管内皮细胞按照每孔100个细胞的密度接种于96孔板,于培养箱内培养24 h后每孔加入20 μL MTT溶液,于培养箱内培养4 h后弃上清,将DMSO按照每孔150 μL的密度加入其中,室温振荡孵育10 min后用酶标仪检测490 nm处的吸光度值(OD),以OD值表示细胞活力大小。

    • 用Annexin V-FITC/PI双染法检测细胞凋亡率,用不含EDTA的胰蛋白酶消化各组血管内皮细胞,取5×104个细胞加入500 μL Binding Buffer重悬细胞,并将细胞转移至流式管中,分别加入5 μL Annexin V-FITC,充分混匀后室温避光孵育15 min,加入5 μL PI染色,用FACS Calibur流式细胞仪检测细胞凋亡率。

    • 收集各组血管内皮细胞培养上清液,根据试剂盒说明书检测LDH的活性。用反复冻融法裂解血管内皮细胞,根据试剂盒说明书分别检测SOD、MDA的水平。

    • 构建野生型和突变型基因WEE2-AS1的荧光素酶表达载体wt-WEE2-AS1、mut-WEE2-AS1,用脂质体转染技术分别将wt-WEE2-AS1、mut-WEE2-AS1与miR-NC或miR-515-5p mimics共转染至血管内皮细胞,用荧光素酶报告基因检测试剂盒检测其荧光素酶活性。

    • 用放射免疫沉淀试验(RIPA)裂解各组血管内皮细胞并提取细胞总蛋白,将蛋白与上样缓冲液充分混匀后100 ℃煮沸10 min,蛋白变性,按照每孔20 μL的密度将蛋白样品加入凝胶上样孔,然后进行电泳与转膜,封闭1 h,加入稀释的cleaved-caspase3单克隆抗体(1∶ 800)与GAPDH抗体(1∶ 1 000),在4 ℃孵育过夜,TBST洗涤后加入二抗(1∶ 5 000),室温孵育2 h,用ECL进行显色,用ImageJ软件分析各条带灰度值。

    • 采用独立样本t检验、单因素方差分析和q检验。

    • 与NG组比较,HG组WEE2-AS1的表达量升高,miR-515-5p的表达量降低,细胞活力降低,凋亡率和cleaved-caspase3蛋白水平升高,差异均有统计学意义(P < 0.05);与HG组比较,HG+SES-L组、HG+SES-M组、HG+SES-H组WEE2-AS1的表达量降低,miR-515-5p的表达量升高,细胞活力升高,凋亡率和cleaved-caspase3蛋白水平降低,且呈剂量依赖性(P < 0.05)(见图 1表 1)。

      图  1  芝麻素对HUVEC凋亡的影响

      分组 n WEE2-AS1 miR-515-5p 细胞活力 凋亡率/% cleaved-caspase3
      NG 3 1.00±0.00 1.00±0.00 1.19±0.08 5.65±0.27 0.12±0.01
      HG 3 5.23±0.21* 0.25±0.02* 0.55±0.03* 24.64±0.96* 0.61±0.05*
      HG+SES-L 3 4.16±0.15*△ 0.44±0.03*△ 0.68±0.04*△ 21.11±0.60*△ 0.48±0.03*△
      HG+SES-M 3 3.32±0.09*△﹟ 0.65±0.05*△﹟ 0.84±0.05*△﹟ 16.66±0.49*△﹟ 0.28±0.02*△﹟
      HG+SES-H 3 2.05±0.06*△﹟□ 0.91±0.07*△﹟□ 1.06±0.07*△﹟□ 8.86±0.37*△﹟□ 0.17±0.01*△﹟□
      F 536.78 169.91 63.89 557.47 162.26
      P < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01
      MS组内 0.016 0.002 0.003 0.346 0.008
      q检验:与NG组比较* P < 0.05;与HG组比较△ P < 0.05;与HG+SES-L组比较# P < 0.05;与HG+SES-M组比较□ P < 0.05

      表 1  芝麻素对HUVEC增殖及凋亡的影响(x±s)

    • 与NG组比较,HG组SOD的活性降低,LDH的活性和MDA的水平升高,差异均有统计学意义(P < 0.05);与HG组比较,HG+SES-L组、HG+SES-M组、HG+SES-H组SOD的活性升高,LDH的活性和MDA的水平降低,且呈剂量依赖性(P < 0.05)(见表 2)。

      分组 n SOD/(U/L) LDH/(U/L) MDA/(μmol/L)
      NG 3 59.78±6.39 23.35±1.48 150.24±14.93
      HG 3 14.17±1.38* 127.12±8.68* 683.26±50.15*
      HG+SES-L 3 21.44±1.55*△ 101.12±5.94*△ 504.49±32.64*△
      HG+SES-M 3 33.89±3.01*△﹟ 77.89±3.20*△﹟ 397.56±22.72*△﹟
      HG+SES-H 3 50.27±3.57△﹟□ 41.82±2.74*△﹟□ 249.49±19.41*△﹟□
      F 81.90 206.02 140.66
      P < 0.01 < 0.01 < 0.01
      MS组内 13.389 26.113 939.249
      q检验:与NG组比较* P < 0.05;与HG组比较△ P < 0.05;与HG+SES-L组比较# P < 0.05;与HG+SES-M组比较□ P < 0.05

      表 2  芝麻素对HUVEC中SOD、LDH和MDA的影响(x±s)

    • 与HG组、HG+sh-NC组比较,HG+sh-WEE2-AS1组miR-515-5p的表达量升高,细胞活力升高,凋亡率和cleaved-caspase3蛋白水平降低,SOD的活性升高,LDH的活性和MDA的水平降低,差异均有统计学意义(P < 0.05)(见图 2表 3)。

      图  2  干扰WEE2-AS1对HUVEC凋亡的影响

      分组 n WEE2-AS1 miR-515-5p OD值 SOD/(U/L) LDH/(U/L) MDA/(μmol/L) 凋亡率/% cleaved-caspase3
      HG 3 1.00±0.00 1.00±0.00 0.56±0.04 14.21±1.33 127.92±8.79 638.74±48.34 24.69±0.96 0.61±0.06
      HG+sh-NC 3 0.99±0.01 1.01±0.01 0.54±0.04 14.26±1.18 128.87±9.24 640.32±46.26 24.72±0.98 0.59±0.06
      HG+sh-WEE2-AS1 3 0.16±0.01*△ 4.88±0.16*△ 1.12±0.08*△ 56.25±3.67*△ 33.53±2.22*△ 187.15±9.95*△ 7.14±0.31*△ 0.14±0.01*△
      F 10 458.98 1 752.80 101.63 318.44 161.13 134.18 467.92 87.08
      P < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01
      MS组内 0.000 0.009 0.003 5.543 55.857 1 536.394 0.659 0.002
      q检验:与HG组比较* P < 0.05;与HG+sh-NC组比较△ P < 0.05

      表 3  干扰WEE2-AS1对HUVEC增殖、凋亡和SOD、LDH和MDA的影响(x±s)

    • LncBase Predicted v.2预测显示WEE2-AS1与miR-515-5p存在结合位点(见图 3)。miR-515-5p过表达可抑制野生型载体wt-WEE2-AS1的荧光素酶活性(P < 0.01),而对突变型载体mut-WEE2-AS1的荧光素酶活性无明显影响(见表 4)。

      图  3  WEE2-AS1和miR-515-5p的互补序列

      分组 n wt-WEE2-AS1 mut-WEE2-AS1
      miR-NC 3 0.98±0.09 0.95±0.08
      miR-515-5p 3 0.37±0.03 0.99±0.10
      t 11.14 0.54
      P < 0.01 > 0.05

      表 4  双荧光素酶报告实验

    • 与HG组比较,HG+WEE2-AS1-LV组miR-515-5p的表达量降低,细胞活力降低,凋亡率和cleaved-caspase3蛋白水平升高,SOD的活性降低,LDH的活性和MDA的水平升高,差异均有统计学意义(P < 0.05);与HG+SES组比较,HG+SES+WEE2-AS1-LV组miR-515-5p的表达量降低,细胞活力降低,凋亡率和cleaved-caspase3蛋白水平升高,SOD的活性降低,LDH的活性和MDA的水平升高,差异均有统计学意义(P < 0.05)(见图 4表 5)。

      图  4  WEE2-AS1可逆转芝麻素对高糖诱导的HUVEC凋亡的影响

      分组 n WEE2-AS1 miR-515-5p OD值 SOD/(U/L) LDH/(U/L) MDA/(μmol/L) 凋亡率/% cleaved-caspase3
      HG 3 1.00±0.00 1.00±0.00 0.56±0.03 14.20±1.34 128.52±10.32 626.08±34.14 24.68±1.06 0.59±0.07
      HG+SES 3 0.31±0.02* 4.29±0.17* 1.07±0.08* 50.60±3.77* 42.72±4.08* 250.75±15.09* 8.86±0.39* 0.18±0.01*
      HG+WEE2-AS1-LV 3 4.38±0.14* 0.21±0.02* 0.40±0.03* 5.53±0.50* 195.27±12.27* 946.00±37.68* 32.09±1.44* 0.94±0.06*
      HG+SES+WEE2-AS1-LV 3 0.88±0.05 1.37±0.06 0.68±0.05 23.37±1.80 106.29±7.04 503.48±14.90 19.28±0.61 0.47±0.04
      F 1 824.65 1 158.16 91.54 234.65 147.07 329.92 308.12 116.43
      P < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01
      MS组内 0.006 0.008 0.003 4.875 80.816 758.931 3.279 0.003
      q检验:与HG组比较* P < 0.05;与HG+SES组比较△ P < 0.05

      表 5  WEE2-AS1可逆转芝麻素对高糖诱导的HUVEC的影响(x±s)

    • 糖尿病的发病机制较为复杂,炎症、氧化应激等引起的血管内皮细胞凋亡可促进糖尿病病情恶化,保护血管内皮细胞是缓解糖尿病病情的关键环节[9]。LncRNA在高糖诱导血管内皮细胞中表达异常,并可调控细胞增殖、自噬及凋亡等生物学过程[10-11]。但LncRNA是否可作为中药提取物治疗糖尿病的潜在靶点尚未阐明。

      芝麻素具有改善心肌、血管肥厚等作用,并可抑制炎症反应而保护脑组织[12]。芝麻素可明显改善冠心病大鼠脂代谢与血管内皮功能[13]。本研究结果显示,高糖诱导的血管内皮细胞活力降低,凋亡率和cleaved-caspase3蛋白水平升高,与丰磊等[14]研究结果相似,提示成功建立细胞损伤模型。本研究发现芝麻素能够升高高糖诱导的血管内皮细胞活力,降低凋亡率和cleaved-caspase3蛋白水平,且呈剂量依赖性,提示芝麻素可促进高糖诱导的血管内皮细胞增殖及抑制细胞凋亡。本研究结果显示,高糖诱导的血管内皮细胞中SOD的活性降低,LDH的活性和MDA的水平升高,与乔先栋等[15]研究结果相似,芝麻素能够增强血管内皮细胞抗氧化能力而减轻细胞氧化损伤。但芝麻素影响高糖诱导的血管内皮细胞损伤的分子机制尚需进一步探究。

      本研究通过检测芝麻素作用后血管内皮细胞中LncRNA表达情况,检测结果显示WEE2-AS1的表达量升高,miR-515-5p的表达量降低,而随着芝麻素浓度的增加,高糖诱导的血管内皮细胞中WEE2-AS1的表达量降低,miR-515-5p的表达量升高,提示芝麻素可能通过抑制WEE2-AS1的表达及促进miR-515-5p的表达而发挥作用。研究[16-17]表明WEE2-AS1在三阴性乳腺癌、胶质母细胞瘤中表达上调,并可促进细胞增殖及抑制细胞凋亡。但WEE2-AS1在高糖诱导的血管内皮细胞损伤中的作用机制尚未可知。本研究结果显示,干扰WEE2-AS1表达后miR-515-5p的表达量升高,高糖诱导的血管内皮细胞活力升高,凋亡率降低,SOD的活性升高,LDH的活性和MDA的水平降低,提示干扰WEE2-AS1可能通过上调miR-515-5p的表达而促进高糖诱导的血管内皮细胞增殖及抑制细胞凋亡、氧化应激。本研究证实血管内皮细胞中WEE2-AS1能够靶向结合miR-515-5p,并可充当miR-515-5p的ceRNA分子而发挥作用。研究[18]表明miR-515-5p过表达可能抑制类风湿关节炎的发展进程。本研究结果显示,WEE2-AS1过表达可通过降低miR-515-5p的表达量而部分逆转芝麻素对高糖诱导的血管内皮细胞增殖、凋亡及氧化应激的作用。

      综上所述,高糖诱导的血管内皮细胞中WEE2-AS1的表达量升高,miR-515-5p的表达量降低,芝麻素可通过降低WEE2-AS1的表达量而促进miR-515-5p的表达, 从而促进高糖诱导的血管内皮细胞增殖及抑制细胞凋亡、氧化应激进而减轻细胞损伤,芝麻素可能通过调控WEE2-AS1/miR-515-5p轴而减缓糖尿病的发展进程。但关于其具体作用机制仍需进一步探究。

参考文献 (18)

目录

    /

    返回文章
    返回