异丙酚及dmso上调人脐静态内皮细胞ho-1表达实验的研究

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1、中文摘要临床麻醉中常用的静脉麻醉药异丙酚因为其酚结构而具有抗氧化应激作用，大量的体外和体内研究已经证实了异丙酚的细胞和器官保护作用。先前的研究认为异丙酚抗氧化应激作用的机制包括清除H202，减少脂酯过氧化物的形成，减少一氧化氮合酶的形成及稳定线粒体膜。最近的研究提出异丙酚可能是通过上调血红素合酶10aemeoxygenase．1，HO．1)来发挥细胞保护作用的。HO．1也称为热休克蛋白32，HO．1对细胞的保护作用源于其代谢产物的抗炎及抗氧化应激作用。然而，研究认为在正常状态下，仅大剂量的异丙酚能够诱导H

2、O．1表达上调，而临床相关剂量的异丙酚能否影响HO．1表达变化尚不清楚。有丝分裂激酶蛋白家族(Mitogen．activedproteinkinases，MAPKs)，核转录因子r．B(Nuclearfactor-rd3，NF．rm)及活化状态的核因子相关因子2(Nuclearfactor-E2relatedfactor2,Nrf2)参与HO．1表达上调的信号转导。若临床相关剂量的异丙酚能够诱导HO．1表达上调，那么这些信号分子很可能参与这一过程的信号传导。因此，在正常及氧化应激状态下，临床相关剂量的异丙

3、酚能否上调HO．1的表达以及MAPKs，NF-r,B和Nrf2是否参与异丙酚介导的HO一1表达上调尚不清楚，此外，若临床相关剂量的异丙酚在正常或氧化应激状态下能够诱导HO．1表达上调，那么这种表达上调是否参与或部分参与异丙酚的细胞保护作用(抗凋亡等)有待于细胞学实验来阐明。在这个背景下，本研究第一部分拟探讨临床相关剂量的异丙酚对人脐静脉内皮细胞(HumanUmbilicalVeinEndothelialCells，HUVECs)HO．1mRNA和蛋白表达的作用及其细胞保护作用是否与HO．1有关，同时观察M

4、APKs、NF．r．B和Nrf2在这一过程中是否具有信号传递作用。本研究第一部分中异丙酚的溶剂二甲基亚砜(Dimethylsulfoxide，DMSO)可与许多有机溶剂及水相溶。在临床，DMSO具有一定的治疗作用，已成功用于治疗肺腺癌，胃肠疾病，慢性前列腺炎，皮肤疾病，还可以作为一种区域镇痛药物。然而，DMSO治疗作用的潜在分子机制尚不清楚。在进行本研究第一部分实验时，意外发现大剂量的DMSO能够诱导HO—lmRNA表达上调。鉴于DMSO在临床的应用，我们推测DMSO的药物治疗等保护作用可能与诱导HO．1

5、表达上调有关，因此首先通过系统的实验来明确DMSO能否诱导HO．1表达上调及活性增加尤为重要。由于DMSO同样对MAPKs具有激活或抑制作用，因此，与本研究第一部分的研究设计相同，第二部分实验拟探讨DMSO作用于HUVECs对HO．1mRNA和蛋白表达及酶活性的影响，同时研究MAPKs，NF．rd3和Nrf2在其中的信号转导作用。实验第一部分的结果表明在正常状态下，临床相关剂量的异丙酚在HUVECs不能诱导HO一1mRNA表达上调，而在H202诱导的氧化应激状态下，异丙酚以剂量和时问依赖的方式增NTHO．

6、1mRNA和蛋白表达水平及酶活性。在氧化应激状态下ERKs特异性阻断剂PD98059显著降低了异丙酚所引起的HO．1蛋白表达上调，而p38．MAPKs和JNKs阻断剂SB203580和SP600125对异丙酚所引起的HO．1蛋白上调无显著作用。这些数据表明，ERKs信号通路参与了异丙酚所引起的HO．1上调的信号传导。进一步研究证实在氧化应激状态下，异丙酚以剂量相关的方式增加ERKs磷酸化水平，这种作用被PD98059所阻断。此外，异丙酚能够显著降低H202在内皮细胞引起的细胞凋亡率。进一步而言，异丙酚的这

7、种保护作用可部分被HO．1特异性阻断剂ZnPPIX所阻断，因此表明HO．1是异丙酚在脐静脉内皮细胞保护作用的一个重要分子机制。H202可增加NF—rd3p65磷酸化水平及核转移，而异丙酚单独应用时对NF．rd3p65磷酸化水平及核转移无显著影响，但当异丙酚与H202联合应用时NF．v．Bp65磷酸化水平及核转移水平较单独应用H202时显著上调，说明异丙酚在氧化应激状态下能够增加NF．v．_Bp65磷酸化水平及核转移，进一步的研究表明这一过程可被ERKs阻断剂PD98059阻断，提示NF．KB可能是ERKs

8、信号通路最终导致HO．1表达上调的下游信号分子。实验第二部分的结果表明DMSO能够在HUVECs诱导HO．1mRNA和蛋白表达上调及活性增加，当DMSO浓度为O．1％时显著增加HO．1蛋白表达水平。O．8％的DMSO作用于HUVECs达到1h后，HO．1的蛋白表达水平呈显著上调。0．2％的DMSO作用于HUVECs10h对HO．1酶活性的上调水平具有统计学意义。用0．8％的DMSO作用于HUVECs时间达到8h时，HO．1酶活