血管内皮细胞衰老与血管疾病

细胞衰老是指细胞在各种应激条件下出现周期阻滞,不可逆地丧失增殖能力,其形态、基因表达和功能都发生特定变化的过程。研究表明,血管内皮细胞衰老可以通过削弱血管功能,促进衰老相关血管疾病的发生发展。然而,有关内皮细胞衰老的发生机制以及内皮细胞衰老影响血管功能及衰老相关血管疾病的潜在机制尚待挖掘。本文从血管内皮细胞衰老相关的信号通路,以及血管内皮细胞衰老与血管功能和血管相关疾病（动脉粥样硬化、高血压和糖尿病血管并发症）的最新研究进展进行综述,为进一步认识血管疾病的发病机制,延缓血管衰老提供新的思路。     

oxLDL对血管内皮细胞的损伤机制

天然的低密度脂蛋白(LDL)经氧化修饰形成氧化低密度脂蛋白(oxLDL).天然LDL核心的脂肪酸中含有大量不饱和脂肪酸,约占LDL总脂肪酸含量的35-70%,所以容易发生自身氧化.oxLDL具有一系列生物学毒性作用,氧化修饰后的LDL不能经LDL受体代谢,由清道夫受体识别、结合、内吞饮入细胞并逃逸正常的胆固醇代谢途径,引起细胞内脂质沉积,泡沫样变.oxLDL引发动脉粥样硬化的机制之一就是损伤血管内皮细胞,因此细胞损伤机制的进一步阐明将为改善内皮细胞功能和治疗动脉粥样硬化提供新的思路.     

无神经支配血管的内皮细胞调控机制

机体血管主要受血管周围神经丛和血管内皮细胞的双重调控。这一事实已为科技工作者所公认。但机体还有一些血管是无神经支配的,其中代表性的,如人脐血管。它们是否存在局部调控机制,其调控途径是什么？作者通过系列研究证明,无神经支配血管也存在局部调控机制,其调控主要通过无神经支配血管内皮细胞合成和释放的血管活性多肽经细胞内信号转导途径而实现的。     

肝脏衰老中凋亡的调控机制

肝脏是机体重要的代谢器官,在机体全身衰老中尤为重要。脂肪肝、肝硬化和肝癌等老年常见病都与肝脏衰老密切相关。细胞凋亡作为一种细胞自我清除的保护机制,在生物机体衰老过程中不可或缺。越来越多的研究证据表明,凋亡在肝脏衰老中起着重要作用。适度的凋亡对于肝脏衰老是必要的;过度凋亡会造成功能细胞的大量丧失、疾病恶化,甚至最后导致肝功能衰竭;凋亡不足则会使损伤的细胞积蓄,导致细胞坏死或癌变。因此,维持细胞凋亡在衰老肝脏中的适度平衡可延缓或减轻肝脏衰老对机体的影响。该文针对肝脏衰老过程中凋亡的调控机制包括氧化应激、基因不稳定性、脂肪毒性、内质网应激、营养感应失调等的研究进展进行了分析总结。     

脓毒症致肺血管内皮细胞损伤机制的研究进展

ICU病房中,急性肺损伤(Acute lung injury,ALI)是脓毒症常见并发症并有较高发病率和死亡率.研究表明肺血管内皮细胞是脓毒症致ALI的重要靶细胞和效应细胞,肺血管内皮细胞功能紊乱和损伤在脓毒症致ALI发生、发展中有重要作用,本文概述脓毒症致肺血管内皮损伤的相关发病机制.     

果蝇衰老的调控机制

衰老是一个复杂的生物学过程,涉及到有害物质的积累导致整体生命功能的下降,生物的生理状况逐渐恶化,最终导致疾病和死亡。黑腹果蝇Drosophila melanogaster作为最重要的遗传学工具之一,近年来常被用于衰老的研究,以阐明衰老的发生与发展机制。本文结合本实验室的研究进展,综述了果蝇寿命调控的生理生化机制,如保幼激素、胰岛素/类胰岛素生长因子、TOR信号网络、腺苷酸活化蛋白激酶信号通路、热量限制和饮食限制、氧化应激、小分子RNA以及鞘脂类代谢都会对果蝇的寿命产生影响。除此之外,基因调控网络研究还能够发现潜在的与长寿相关的基因组区域,将有可能发现更多寿命相关基因。以果蝇为模式生物的研究,对于其他昆虫衰老、存活等种群生物学问题的研究以及天敌、益虫保育和害虫控制,具有十分重要的指导意义。     

胚胎干细胞分化为血管内皮细胞的分子调控机制

胚胎干细胞在不同的诱导条件下具有多向分化的潜能,多种胞内外信号途径参与其分化过程的调控。现就胚胎干细胞向血管内皮细胞分化的诱导条件及分子机制做一综述,并阐明不同阶段的内皮前体细胞所表达的不同分子标志,同时提出胚胎干细胞在再生医学中的应用前景。     

血管衰老及其机制

血管老化是一个古老而又年轻的课题.本文综述了血管衰老的主要结构特征、功能改变及其机制的新近研究进展,重点就血管基质变化、内皮细胞衰老/功能失调、内皮祖细胞衰竭以及细胞间通讯等方面进行了阐述.     

衰老的表观遗传调控机制

表观遗传通过调控基因表达影响众多生命过程。大量的证据表明,表观遗传在衰老调控中也发挥重要的作用。本文介绍表观遗传的3种主要机制对衰老的调控作用,及其对衰老的2个主要特征的影响。同时,介绍热量限制介导的抗衰老作用的表观遗传的调控机制,和3种重要的抗衰老活性小分子及其如何通过表观遗传相关机制发挥抗衰老作用。本文结果为进一步研究表观遗传在衰老调控中的作用,以及发展抗衰老干预措施提供了理论依据和重要的参考资料。     

番茄红素对血管内皮细胞氧化应激损伤的作用及机制研究

目的:观察番茄红素(lycopene,LYC)对于血管内皮细胞功能的作用,探讨其作用机制。方法:人脐静脉内皮细胞(HUVECs)处理实验分组:对照组,H2O2组,H2O2+LYC组(1、2、4、8μmolL-1)。MTT法检测HUVECs存活率;免疫印迹法(Western blot)检测p38MAPK蛋白磷酸化水平、抗凋亡蛋白B淋巴细胞/白血病-2(bcl-2)及线粒体凋亡通路相关蛋白bax的表达;细胞黏附能力测定和伤口愈合实验检测HUVECs粘附率和迁移率;TUNEL法检测HUVECs凋亡率;ELASA法测定HUVECs内活性氧(ROS),超氧化物歧化酶(SOD),乳酸盐脱氢酶(LDH)释放量和caspase-3的活性。结果:H2O2损伤后HUVECs存活率显著降低(P0.01),凋亡率显著增加(P0.01),黏附和迁移能力显著降低(P0.01),bax和p-p38MAPK的表达上调,bcl-2的表达下调,并且ROS、LDH的释放和caspase-3的活性增加(P0.01),SOD的释放减少。而LYC的预处理可以明显逆转H2O2以上作用。结论:H2O2氧化应激损伤中,LYC保护内皮细胞可能与其抗过氧化损伤细胞凋亡,抑制异常的p38MAPK信号通路有关。     

褪黑素对脂多糖诱导血管内皮细胞损伤的保护机制研究

目的：研究褪黑素（melatonin,MLT）对人脐静脉内皮细胞（HUVECs）损伤的保护作用及其机制探讨。方法：不同浓度的褪黑素作用于体外培养的内皮细胞脂质过氧化损伤模型,实验分为5组,即正常对照组（Ctrl）,脂多糖（LPS）氧化损伤组：在培养基中加入2mmol／L的LPS诱导损伤4h;LPS加MLT低剂量（200t~mol／L）组、中剂量（400ixmol／L）组、高剂量（600txmol／L）gai。采用MTT法观察MET对HUVECs活性的影响;用双波长荧光分光光度法测定HUVECs细胞内游离钙离子浓度;检测各组内皮细胞匀浆中丙二醛（MDA）含量及超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH·Px）活性;用ELISA法测定培养的细胞上清液中白细胞介素6（IL．6）表达的变化;并测定细胞凋亡率。结果：①LPS作用后血管内皮细胞损伤明显,细胞增殖减少,细胞培养上清液和细胞匀浆中MDA含量、细胞内钙离子浓度和IL．6均升高,SOD、GSH-Px活性下降,凋亡率可达38．9±1．1％,均与正常对照组有统计学差异（P〈0．01）;②加入MET可明显减轻LPS对抗氧化酶SOD、GSH—Px的影响,同时MDA含量、细胞内钙离子浓度和几一6均明显下降,并显著减少凋亡细胞数量,各指标差异有统计学意义（P〈0．01）。结论：褪黑素可保护和修复LPS引起的血管内皮细胞损伤,其作用途径可能与保护细胞的线粒体,提高了该细胞的抗氧化酶活性,降低细胞内钙离子浓度作用有关。     

肾素血管紧张素系统对糖尿病内皮细胞损伤机制的研究

肾素血管紧张素系统(RASS)的效应分子为血管紧张素Ⅱ(AngⅡ),对内皮细胞及平滑肌细胞的功能具有重要的影响。血管紧张素II不仅影响血流动力学效应,还通过其血管紧张素1受体(AT1R)发挥强大的促氧化和促炎症反应的效应。在内皮细胞和白细胞中血管紧张素Ⅱ通过烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐(NADPH)氧化酶的激活和细胞内氧化还远信号传导系统从而促进脉管系统炎症反应的形成,血管紧张素Ⅱ和葡萄糖在内皮细胞和炎性细胞中还共享氧化还原信号传导通路,可见血管紧张素Ⅱ参与了炎症的反应、血栓的形成,通过刺激细胞因子和生长因子进行细胞的增值,血管紧张素Ⅱ的这些效应与胰岛素抵抗、氧化应激以及血管内皮细胞的损伤有着密切的联系,并且有研究显示应用RASS抑制剂可以有效地延缓心脑血管疾病的进展,这些证据显示抑制RASS系统在保护血管病变的重要性。     

不同应激损伤所致血管内皮细胞中vWF的变化

目的：通过检测血管内皮细胞（ＶＥＣ）中ｖＷＦ的变化,评价ＶＥＣ的损伤。方法：利用免疫组化技术对体外培养的猪肺动脉内皮细胞（ＰＡＥＣ）和大鼠主动脉内皮细胞（ＡＥＣ）中ｖＷＦ进行免疫荧光标记,通过流式细胞仪对ｖＷＦ的细胞阳性率和荧光强度进行定性、定量分析,观察低氧和低温所引起的ｖＷＦ变化。结果：正常猪ＰＡＥＣ和大鼠ＡＥＣ的ｖＷＦ阳性率在８０％左右,阳性程序较高。但缺氧或冷冻损伤可使ＰＡＥＣ和ＡＥＣ的ｖ     

跨组织线粒体应激信号交流调控机体衰老研究进展

线粒体内蛋白质稳态的平衡对于细胞正常的生理功能非常关键。线粒体蛋白稳态失衡时,细胞会启动应激反应机制,即线粒体未折叠蛋白反应(mitochondrial unfolded protein response,UPRmt),修复线粒体功能,平衡细胞内稳态。尽管线粒体的严重损伤对机体是有害的,但在线虫(Caenorhabditis elegans)、果蝇(Drosophila melanogaste)及小鼠(Mus musculus)中都有研究表明线粒体的轻微损伤可以通过激活UPRmt,促进寿命延长。有趣的是,在没有直接经历线粒体损伤的细胞或组织中,UPRmt也能以非自主方式被诱导。不同组织间可以通过名为“mitokine”的细胞因子进行UPRmt的跨组织调控,系统性地协调机体整体的压力适应能力和抗衰老能力。该调控机制与衰老相关神经退行性疾病、癌症等多种疾病密切相关,近年来有关研究与日俱增。本文系统总结了线粒体应激及其组织间通讯的机制,并介绍了跨组织线粒体应激交流信号“mitokine”调控衰老进程的最新研究进展,以期为跨组织信号调控和机体衰老等研究提供参考。     

血管内皮细胞发育及分子机制

心血管系统是胚胎发育中最先形成的器官之一, 为机体提供营养成分和氧气。血管发育包括两部分, 一是内皮祖细胞(Angioblast)聚集形成血管原基(Vasculogenesis), 二是从已有血管形成新的血管分支(Angiogenesis)。此后由初级内皮细胞管召集平滑肌细胞形成功能性血管(Vessel maturation)。内皮祖细胞起源途径包括：由Flk1阳性中胚层细胞到成血成血管细胞(Hemangioblast)到血管内皮祖细胞; 或由Flk1阳性中胚层细胞直接到血管内皮祖细胞。Flk1阳性中胚层细胞受到vegf、flk1、cloche、lycat、etsrp等关键基因或信号通路的调节, 其中核心问题是原肠期中胚层如何形成Flk1阳性中胚层细胞及进一步分化成血管内皮祖细胞和成血血管细胞。文章集中评述内皮祖细胞发育、分化及其分子遗传调控机制, 并展望本领域未来发展方向。     

脂多糖直接损伤血管内皮细胞后内皮细胞膜脂的修饰

我们前期的研究显示,脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）直接损伤人脐静脉血管内皮细胞（human umbilical vein endothelial cell,HUVEC）后,HUVEC膜粘度随LPS浓度的增加而增大,这暗示LPS可能改变HUVEC的膜结构和组成。本文旨在研究LPS直接损伤HUVEC后内皮细胞膜脂的修饰。用高效毛细管电泳（high performance capillary electrophoresis,HPCE)污测定HUVEC膜磷脂组成,HUVEC用不同浓度（O、0.3125、0.625、1.25、2.5、5、7、8.5、9、10μg/ml）的LPS无血清培养液直接损伤3h;用含LPS（0.625μg/ml）的无血清培养液直接损伤1、3、6、12、24、48h。结果显示：在3h LPS的作用下,HUVEC的总磷脂含量随LPS浓度的增加而增加,在0.625μg/ml LPS的浓度条件下,HUVEC的总磷脂含量随LPS作用时间的延长而降低;LPS的作用浓度和作用时间对磷脂酰鞘磷脂（SM）、磷脂酰乙醇胺（PE）以及磷脂酰丝氨酸（PS）的含量影响不大。LPS激活膜磷脂代谢的反应特性表现出典型的酶促动力学特性。实验结果表明,LPS可直接激活血管内皮细胞膜磷脂代谢,诱导HUVEC膜磷脂的修饰,提示LPS直接损伤血管内皮细胞HUVEC的途径可能与膜结构组成及膜脂代谢有关。     

胆固醇致人血管内皮细胞DNA损伤

本文研究胆固醇是否通过氧化应激机制损伤人内皮细胞DNA.实验用125 mg/L, 25 mg/L, 50 mg/L胆固醇作用于人内皮细胞12 h,用免疫荧光法观察到不同浓度的胆固醇均可诱导细胞内γH2AX形成焦点,随着胆固醇浓度的增加,γH2AX焦点的荧光强度也逐渐增强.利用Western印迹及流式细胞术检测到细胞内γH2AX的量和ROS水平也随胆固醇浓度增大而增加.彗星电泳实验检测到细胞内拖尾DNA量随胆固醇浓度逐渐增加,DNA损伤加重.用抗氧化剂10 mmol/L N 乙酰半胱氨酸(NAC)预作用细胞1 h后,再用50 mg/L胆固醇作用细胞12 h,细胞内γH2AX焦点的荧光强度明显减弱,γH2AX量减少,ROS的水平下降.结果表明,胆固醇可诱导人脐静脉内皮细胞中ROS升高,导致DNA损伤.     

果实成熟和衰老的分子调控机制

成熟和衰老是果实生命周期中的两个重要阶段, 直接影响果实的品质保持及采后寿命。果实的成熟、衰老是一个复杂的生理过程, 受诸多内源因子的调控和外源因素的影响。该文重点综述近年来果实成熟、衰老分子机制方面的研究进展, 以及外源信号分子对果实成熟和衰老的调控作用。     

组蛋白修饰调控衰老过程的机制研究进展

组蛋白(histone)是真核生物染色质的主要蛋白质组分,具有类型多样的翻译后共价修饰,包括乙酰化、甲基化、泛素化、SUMO化、磷酸化等.组蛋白修饰是表观遗传调控网络的重要组成部分,参与调控基因转录、DNA复制和损伤修复等基因组DNA相关的生物学过程.物种的寿命由物种基因组和基因组与环境的相互作用决定.最近的研究表明,组蛋白修饰在多种模式生物衰老过程中呈现动态变化,且特定组蛋白修饰的改变可以延长模式生物的寿命,从而有望为延缓衰老、预防和治疗衰老相关疾病的研究带来新思路.本文总结了近年来组蛋白修饰调控衰老过程的研究进展.