Phương pháp tách riêng biệt tế bào nội mô và tế bào cơ trơn từ động mạch hoặc tĩnh mạch dây rốn người và phản ứng tăng trưởng của chúng với lipoprotein tỷ trọng thấp

In Vitro Cellular & Developmental Biology - Animal - Tập 38 - Trang 265-272 - 2002
Gudrun Ulrich-Merzenich1, Christine Metzner1, Ramesh R. Bhonde2, Gerhard Malsch1, Beate Schiermeyer1, Hans Vetter1
1Medizinische Poliklinik der Universität Bonn, Bonn, Germany
2National Centre for Cell Science, Pune, India

Tóm tắt

Trong cơ chế bệnh sinh của xơ vữa động mạch, sự tương tác giữa các tế bào nội mô (ECs) và tế bào cơ trơn (SMCs) bị rối loạn. Lipoprotein tỷ trọng thấp bị oxy hóa (oxLDLs), những tác nhân kích thích quan trọng trong việc hình thành mảng xơ vữa trong mạch, làm thay đổi phản ứng tăng trưởng của cả hai loại tế bào. Để so sánh phản ứng tăng trưởng của ECs và SMCs từ cùng một mạch với oxLDLs, chúng tôi đã phát triển một phương pháp tách riêng cả hai loại tế bào từ thành mạch của dây rốn bằng cách tiêu hóa enzym. Phương pháp này còn cho phép tách riêng đồng thời tế bào tĩnh mạch và động mạch từ một dây rốn duy nhất. Trong nuôi cấy, các ECs tĩnh mạch thể hiện hình dáng kéo dài so với các ECs động mạch, trong khi các SMCs của động mạch và tĩnh mạch không có sự khác biệt. Các tế bào cơ trơn của cả hai loại mạch đều phản ứng với oxLDLs (60 μg/ml) bằng việc tăng cường sự gắn kết [3H]-thymidine vào DNA. Ngược lại, các ECs của động mạch hoặc tĩnh mạch giảm sự gắn kết [3H]-thymidine và số lượng tế bào trong sự hiện diện của oxLDLs (60 μg/ml) với mức độ oxy hóa gia tăng. Do đó, các SMCs và ECs dây rốn người từ cùng một mạch có phản ứng tăng trưởng khác nhau đối với oxLDLs. Tuy nhiên, oxLDLs tối thiểu liên quan sinh lý hơn không làm giảm sự sinh sản ở các ECs tĩnh mạch mà chỉ ở các ECs động mạch. Sự khác biệt trong khả năng dung nạp đối với oxLDLs tối thiểu này nên được xem xét khi sử dụng các ECs tĩnh mạch hoặc động mạch của dây rốn cho nghiên cứu về xơ vữa động mạch. Các khác biệt thêm về khả năng dung nạp giữa các ECs tĩnh mạch và động mạch đối với oxLDLs tối thiểu có thể có ý nghĩa lâm sàng cho việc ghép bắc cầu động mạch vành.

Từ khóa

#xơ vữa động mạch #lipoprotein tỷ trọng thấp #tế bào nội mô #tế bào cơ trơn #dây rốn người #phương pháp tách tế bào

Tài liệu tham khảo

Bradford, H. F. A rapid and sensitive method for quantification of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. 72:248; 1976. Buege, J. A.; Aust, S. D. Methods Enzymol. 52:302–310; 1978. Chai, Y. C.; How, P. H.; DiCorleto, P. E.; Chisolm, G. M. Oxidized low density lipoprotein and lysophosphatidylcholine stimulate cell cycle entry in vascular smooth muscle cells. Evidence for release of fibroblast growth factor-2. J. Biol. Chem. 271(30):17791–17797; 1996. Chamley-Cambell, J.; Campell, G. R.; Ross, R. The smooth muscle cell in culture. Physiol. Rev. 59:1–61; 1979. Chang, P. Y.; Luo, S.; Jiang, T.; Lee, Y. T.; Lu, S. C.; Henry, P. D.; Chen, C. H. Oxidized low-density lipoprotein downregulates endothelial basic fibroblast growth factor through a pertussis toxin-sensitive G-protein pathway: mediator role of platelet-activating factor-like phospholipids. Circulation 104(5):588–593; 2001. Chatterjee, S. Role of oxidized human plasma low density lipoproteins in atherosclerosis: effects on smooth muscle cell proliferation. Mol. Cell Biochem. 16:433–450; 1992. Chisholm, G. M. 3rd; Chai, Y. Regulation of cell growth by oxidized LDL. Free Radic. Biol. Med. 28(12):1697–1707; 2000. Cotran, R. S.; Kumar, V.; Collins, T. Robins pathologic basis of disease. 6th ed. Philadelphia, USA: Saunders; 1999. Cucina, A.; Pagliei, S.; Borelli, V.; Corvino, V.; Stipa, F.; Cavallaro, A.; Sterpetti, A. V. Oxidized LDL (oxLDL) induces production of platelet derived growth factor AA (PDGF AA) from aortic smooth muscle cells. Eur. J. Vas. Endovas. Surg. 16:197–202; 1998. Harada-Shiba, M.; Kinoshita, M.; Kamido, H.; Shimokado, K. Oxidized low density lipoprotein induces apoptosis in cultured human umbilical endothelial cells by common and unique mechanisms. J. Biol. Chem. 273(16):9681–9687; 1998. Heimli, H.; Kahler, H.; Endresen, M. J.; Henriksen, T.; Lyberg, T. A new method for isolation of smooth muscle cells from human umbilical cord arteries. Scand. J. Clin. Lab. Invest. 57:21–29 1997. Holifield, B.; Helgason, T.; Jemelka, S.; Taylor, A.; Navran, S.; Allen, J.; Seidel, C.; et al. Differentiated vascular myocytes: are they involved in neointimal formations? J. Clin. Invest. 814–825; 1996. Ko, Y.; Totzke, G.; Seewald, S.; Schmitz, U.; Schiermeyer, B.; Meyer zu Brickwedde, M. K.; Vetter, H.; Sachinidis, A. Native low-density lipoprotein (LDL) induces the expression of the early growth response gene-1 in human umbilical arterial endothelial cells. Eur. J. Cell. Biol. 68(3):306–312; 1995. Kusuhara, M.; Chait, A.; Cader, A.; Bradford, C. B. Oxidized LDL stimulates mitogen-activated protein kinases in smooth muscle cells and macrophages. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 17:141–148; 1997. Leonhardt, H. Histologie, zytologie und mikroanatomie des menschen. 3rd ed. Stuttgart: Thieme Verlag; 1984. Mamputu, J. C.; Renier, G. Gliclazide decreases vascular smooth muscle cell dysfunction induced by cell-mediated oxidized low-density lipoprotein. Metabolism 50(6):688–695; 2001. Qinn M. T.; Parthasarathy, S.; Fong, L. G., et al. Oxidatively modified low density lipoproteins: a potential role in the recruitment and retention of monocytes/macrophages during atherogenesis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:2995–2998; 1987. Ricciarelli, R.; Zingg, J. M.; Azzi, A. Vitamin E reduces the uptake of oxidized LDL by inhibiting CD36 scavenger receptor expression in cultured aortic smooth muscle cells. Circulation 102:82–87; 2000. Steinberg, D. Low Density lipoprotein oxidation and its pathobiological significance. J. Biol. Chem. 272(34):20963–20966; 1997. Thomas, J. P.; Geiger, P. G.; Girotti, A. W. Lethal damage to endothelial cells by oxidized low density lipoprotein: role of selenoperoxidases in cytoprotection against lipid hydroperoxide and iron-mediated reactions. J. Lipid Res. 34:479–490; 1993. Totzke, G.; Metzner, C.; Ulrich-Merzenich, G.; Ko, Y.; Sacchinidis, A.; Vetter, H. Effect of vitamin E and C on the DNA-synthesis of human umbilical arterial endothelial cells. Euro. J. Nutr. 40(3):121–126; 2001. Ulrich-Merzenich, G.; Metzner, C.; Schiermeyer, B.; Vetter, H. Vitamin C and vitamin E antagonistically modulate human vascular endothelial and smooth muscle cell DNA-synthesis and proliferation. Euro. J. Nutr. 41:27–34; 2002. Vink, H.; Constantinescu, A. A.; Spaan, J. A. E. Oxidized lipoproteins degrade the endothelial surface layer. Circulation 101:1500–1502; 2000. Zhao, S. P.; Xu, D. Y. Oxidized lipoprotein (a) enhanced the expression of P-selectin in cultured human umbilical vein endothelial cells. Thromb. Res. 100(6):501–510; 2000 Zhao-Long, W.; Ming-Yu, L.; Lian-Qun, Q. Oxidized low-density lipoprotein decreases the induced nitric oxide synthesis in rat mesangial cells. Cell Biochem. Funct. 16:153–158; 1988.