基金supported by the National Natural Science Foundation(81870352,81970252,82000454)the Key Research and Development Project of Hunan Province(2019SK2041,2020SK2087)the Joint Project of Medical Science and Technology Research of Henan Province(LHGJ20190092),China。
文摘目的:氧化三甲胺(trimethylamine oxide,TMAO)是肠道菌群的代谢产物,可促进动脉粥样硬化斑块的发展。然而,TMAO对血管内皮细胞的作用尚不清楚。本研究旨在探讨TMAO对人脐静脉内皮细胞的生物学作用及其机制。方法:以TMAO刺激人脐静脉内皮细胞诱导细胞焦亡和质膜完整性丧失。采用Hoechst 33342/PI染色法和乳酸脱氢酶释放实验测定细胞质膜完整性,原子力显微镜观察细胞形态变化。通过蛋白质印迹法或免疫荧光法测定细胞焦亡相关蛋白质的表达。用乙醛脱氢酶2(acetaldehyde dehydrogenase 2,ALDH2)活性测定试剂盒测定人脐静脉内皮细胞中ALDH2的活性,用荧光探针DCFH-DA检测活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平。结果:TMAO可诱导内皮细胞焦亡,表现为细胞死亡增加、乳酸脱氢酶外渗、成孔蛋白GSDMD-N段产生和质膜孔形成。同时,TMAO诱导细胞中炎性体成分核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor family pyrin domain containing 3,NLRP3)、凋亡相关微粒蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase activation and recruitment domain,ASC)和半胱氨酸蛋白酶-1(caspase-1)蛋白质的表达升高。此外,TMAO显著抑制线粒体ALDH2活性并增加细胞内ROS的产生,ALDH2的激活还可减弱TMAO诱导的炎症小体活化和GSDMD-N生成。结论:TMAO通过ALDH2/ROS/NLRP3/GSDMD信号通路诱导血管内皮细胞焦亡,这可能是治疗动脉粥样硬化的潜在靶点。
