朱军
(江苏省省级机关医院、江苏省老年病医院(南京医科大学附属老年医院)心血管内科;江苏南京210024)
摘要
本研究在于探讨PRKCH基因过表达对脂蛋白a (Lpa) 水平,载脂蛋白B100(apoB100)以及低密度脂蛋白受体(Low-density lipoprotein receptor,LDLR ),RP1-13D10.2水平的影响,探讨PRKCH与胆固醇代谢的关联性。结果研究表明PRKCH基因过表达后出现Lpa水平上升 (P=0.032),apoB100及LDLR水平下降 (P=0.039,P=0.030),RP1-13D10.2水平上升(P=0.04)。PRKCH基因过表达后显著影响了巨噬细胞中Lpa,apoB100,LDLR,RP1-13D10.2的转录水平(P<0.05)。
关键词: PRKCH;脂蛋白a;载脂蛋白B100
引言
PRKCH作为PKC家族的一员调控CTLA-4-介导调节性T细胞功能[1]。目前研究显示PRKCH基因与动脉粥样硬化性疾病相关[2-3],而Suzuki[4]观察到PRKCH可以调节血脂代谢,部分研究则表明PRKCH在Lpa代谢中起到重要的作用[5],而脂蛋白a(Lpa)与冠状动脉粥样硬化性心脏病密切相关[6],Wheeler E等[7]阐述了PRKCH 基因突变与早发肥胖具有相关性。这些均提示PRKCH与血脂的关联性。我们先前的研究证实了PRKCH基因突变与冠心病的发病风险及LDL水平密切相关[8],这为PRKCH与血脂代谢具有相关性提供了依据, 然而其中的机制不明确,因此目前有部分研究围绕其中的原因有一些文献报道, 据Torisu K[9] 在Apoe基因敲除的小鼠中观察到敲除PRKCH 基因可以改善包括TC,TG,HDL以及LDL在内的血脂代谢及并最终降低了动脉硬化风险, 这进一步验证了PRKCH基因在血脂代谢以及动脉硬化发病中的作用,正如作者在该研究中指出一样,关于PRKCH是具体如何影响TC,TG等血脂指标,因此本研究的目的在于探讨其中的机制。先前研究显示MYLIP基因的rs6924995位点位于长链非编码RNA RP1-13D10.2区域,通过对rs6924995进行干预研究,结果显示可影响RP1-13D10.2水平,最终对LDLR、LDL及apoB等水平均有影响[10]。为了实现这些目标,于是我们在巨噬细胞中完成了PRKCH 基因过表达,观察对诸如Lpa,apoB100,LDLR等水平的影响。
材料与方法
实验材料和方法
构建PRKCH基因的重组腺病毒载体(Ad-PRKCH)和阴性对照组(Ad-GFP),并转染,培养巨噬细胞RAW264.7,研究分为Ad-PRKCH组和Ad-GFP组,RAW264.7巨噬细胞接种于含10%胎牛血清的DMEM完全培养基中,5%CO2饱和湿度的培养箱中培养,12h后,分别用同体积的Ad-PRKCH和Ad-GFP转染、培养细胞48h。实验实施前,各组细胞进行饥饿24h,利用100μg/ml的OX-LDL干预细胞48h后可转化为泡沫细胞,并收取标本检测,油红O染色检测两组细胞中Lpa水平,以β-actin作为内对照,Western blot检测apoB100,LDLR表达。RT-PCR方法检测两组apoB100及LDLR的mRNA水平。
统计学分析
各组数据均以mean±SD表示,符合正态分布的计量资料采用t检验组间数据比较,数据处理使用SPSS18.0完成统计学分析,P<0.05为有统计学差异。
结果
利用不同感染复数的Ad-GFP感染鼠源性RAW264.7巨噬细胞48h后,使用荧光倒置显微镜系统观察Ad-GFP的蛋白表达,结果显示,随着感染复数值的升高,荧光强度逐渐增加,提示病毒的转染效率相应增加。
与PRKCH基因正常表达组(Ad-GFP)相比,PRKCH基因过表达后(Ad-PRKCH)的巨噬细胞中的Lpa水平均上升,而apoB100及LDLR水平均出现下降。
此外我们对转录水平的进一步的研究,结果显示PRKCH基因过表达的巨噬细胞中apoB100,LDLR的mRNA均有显著性下降,同时RP1-13D10.2水平上升(P=0.04)。
讨论
本研究是目前首次探讨PRKCH基因过表达后对Lpa,apoB100以及LDLR,RP1-13D10.2的影响,结果我们的研究表明PRKCH基因过表达后,无对冠心病的重要危险因素Lpa,还是对LDL代谢途径中重要因素apoB100,LDLR及RP1-13D10.2均有显著性影响。
PRKCH 的过度表达会增加细胞增殖[11]。apoE缺失的人和小鼠会导致TC,LDL和VLDL水平上升,LDLR作为血浆中重要的TC运输蛋白,LDLR可以通过与apoB和apoE结合,介导LDL和VLDL的清楚,起到调节TC等血脂的作用。Torisu[12]在他们的动物实验中证实沉默PRKCH基因可以改善血脂代谢,但是至于如何影响血脂代谢,他们没有给出具体的原因。Lara[13]研究显示PRKCH负向调节LDLR水平,而LDLR众所周知对于LDL,Lpa代谢至关重要,因此PRKCH可能最终通过LDLR影响LDL及Lpa水平,但是目前还没有相关的研究报道。我们先前的人群研究显示PRKCH基因突变可以影响LDL水平,而与LDL结构类似的Lpa同样是动脉粥样硬化性疾病重要的危险因素,因此我们在巨噬细胞实验中验证PRKCH基因过表达后对Lpa是否有影响,结果显示PRKCH基因过表达后会显著影响Lpa的水平。有研究显示PRKCH与活性氧密切相关[14],Lpa与活性氧具有关联性[15],因此PRKCH可能通过活性氧影响了Lpa水平。大量的研究均显示体内的LDL及Lpa均通过LDLR及apoB100最终分解,因此我们对PRKCH基因过表达后LDLR及apoB100的水平进行了探讨, 结果显示PRKCH基因过表达后LDLR及apoB100水平无论在蛋白水平,还是在mRNA都有显著性变化。
致谢
本研究得到江苏省老年病医院(南京医科大学附属老年医院)院级课题(编号L201701)及江苏健康职业学院课题(编号JKB201721)资助。
参考文献
1.Kong KF, Fu G, Zhang Y, Yokosuka T, Casas J, Canonigo-Balancio AJ, Becart S, Kim G, Yates JR 3rd, Kronenberg M, Saito T, Gascoigne NR, Altman A. Protein kinase C-ηcontrols CTLA-4-mediated regulatory T cell function. Nat Immunol. 2014;15(5):465-72.
2.Chen YC, Huang CJ, Chen P, Wu YR, Shie SS, Chen ST, Lee-Chen GJ, Chen CM. Protein kinase Cηpolymorphism and the susceptibility to ischemic stroke in the Taiwan population. Biomed J. 2015;38(5):433-8.
3.Serizawa M, Nabika T, Ochiai Y, Takahashi K, Yamaguchi S, Makaya M, Kobayashi S, Kato N. Association between PRKCH gene polymorphisms and subcortical silent brain infarction. Atherosclerosis. 2008;199:340-345.
4.Suzuki M, Iio Y, Saito N, Fujimoto T. Protein kinase Cηis targeted to lipid droplets. Histochem Cell Biol. 2013;139(4):505-11.
5.Marino M, Distefano E, Pallottini V, Caporali S, Bruscalupi G, Trentalance A. Activation of IP(3)-protein kinase C-alpha signal transduction pathway precedes the changes of plasma cholesterol, hepatic lipid metabolism and induction of low-density lipoprotein receptor expression in 17-beta-oestradiol-treated rats. Exp Physiol. 2001;86:39-45.
6.Manocha A, Srivastava LM. Lipoprotein (a): a Unique Independent Risk Factor for Coronary Artery Disease. Indian J Clin Biochem. 2016;31(1):13-20.
7.Wheeler E, Huang N, Bochukova EG, Keogh JM, Lindsay S, Garg S, Henning E, Blackburn H, Loos RJ, Wareham NJ, O'Rahilly S, Hurles ME, Barroso I, Farooqi IS. Genome-wide SNP and CNV analysis identifies common and low-frequency variants associated with severe early-onset obesity. Nat Genet. 2013;45(5):513-7.
8.Jun Z, Yan JJ, Kuai ZP, Gao W, Tang JJ, Jia EZ, Yang ZJ, Wang LS. The role of PRKCH gene variants in coronary artery disease in a Chinese population. Mol Biol Rep. 2012;39(2):1777-82.
9.Van Iperen EP, Sivapalaratnam S, Holmes MV, Hovingh GK, Zwinderman AH, Asselbergs FW. Genetic analysis of emerging risk factors in coronary artery disease. Atherosclerosis. 2016;254:35-41.
10.Mitchel K, Theusch E, Cubitt C1, Dose AC, Stevens K, Naidoo D, Medina MW. RP1-13D10.2 Is a Novel Modulator of Statin-Induced Changes in Cholesterol, Cric Cardiovasc Genet, 2016;9(3):223-30.
11.Zhang MX, Zhang J, Zhang H, Tang H. miR-24-3p Suppresses Malignant Behavior of Lacrimal Adenoid Cystic Carcinoma by Targeting PRKCH to Regulate p53/p21 Pathway. PLoS One. 2016;11(6):e0158433.
12.Torisu K, Zhang X, Nonaka M, Kaji T, Tsuchimoto D, Kajitani K, Sakumi K, Torisu T, Chida K, Sueishi K, Kubo M, Hata J, Kitazono T, Kiyohara Y, Nakabeppu Y. PKCηdeficiency improves lipid metabolism and atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice. Genes Cells. 2016;21(10):1030-1048.
13.Lara LL, Rivera H, Perez PC, Blanca I, Bianco NE, De Sanctis JB. Low density lipoprotein receptor expression and function in human polymorphonuclear leucocytes. Clin Exp Immunol. 1997;107:205-212.
14.Maeda K, Yasunari K, Sato EF, Inoue M. Enhanced oxidative stress in neutrophils from hyperlipidemic guinea pig. Atherosclerosis. 2005;181:87-92.
15.Wei DH, Zhang XL, Wang R, Zeng JF, Zhang K, Yang J, Li S, Lin XL, Jiang ZS, Wang GX, Wang Z. Oxidized lipoprotein(a) increases endothelial cell monolayer permeability via ROS generation. Lipids. 2013;48(6):579-86.