- 三步构建动脉粥样硬化细胞模型:ox-LDL诱导损伤/泡沫/钙化全攻略
- 点击次数:64 更新时间:2025-08-11
动脉粥样硬化(AS)是一种危害人类健康的慢性心血管疾病,是老年人最常见的死亡原因之一。AS 的主要病变特征是部分动脉的脂质沉积,并伴有平滑肌细胞(SMCs)和纤维基质增生,逐渐发展为 AS 斑块。
血管钙化(VC)是一种以磷酸钙沉积在动脉和静脉壁为特征的病理现象。动脉粥样硬化(AS)、糖尿病和慢性肾病的患者均有发生 VC 的巨大风险。
氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)在血管壁中的积累在 AS 和 VC 的发展中起着关键作用。有研究表明在 AS 脑梗死患者血清中检测到了高表达的 ox-LDL,并认为其可加速患者颈动脉斑块形成,促进不稳定斑块脱落,是脑血管病发病的独立危险因素。因此,ox-LDL 作为关键的致病因子,是AS的有效模型。
(注:图片来源于网络)
AS的发病机制复杂,细胞损伤、泡沫化、钙化等过程相互交织、相互影响,不存在一个绝对的、一成不变的顺序,但一般认为内皮细胞损伤是动脉粥样硬化发生的起始步骤。在高血脂、高血压、吸烟、糖尿病等多种因素作用下,血管内皮细胞受到损伤,其通透性增加,血液中的脂质、炎症细胞等得以进入内皮下。
内皮细胞损伤后,血液中的低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)等脂质进入内皮下间隙,被氧化修饰形成ox-LDL,。ox-LDL被巨噬细胞吞噬,在细胞内形成大量脂滴,巨噬细胞从而转化为泡沫细胞。泡沫细胞聚集是动脉粥样硬化早期病变。随着动脉粥样硬化病变的发展,平滑肌细胞在病变部位增殖、迁移并发生表型转化,同时产生大量的细胞外基质。在这一过程中,局部的炎症反应、细胞死亡等释放出一些促钙化因子,如碱性磷酸酶等,促进钙盐在血管壁沉积,导致血管钙化。钙化通常发生在动脉粥样硬化斑块形成之后,使血管壁变硬、变脆,进一步加重血管病变。
一、ox-LDL诱导人脐静脉内皮细胞HUVECs损伤模型
1、实验细胞
人脐静脉内皮细胞 HUVECs(购自美国典型培养物保藏中心,ATCC)
2、诱导内皮细胞损伤方法
①HUVECs接种后,用不同浓度PFE(1.5、3.0、7.5 μg/mL)预处理 2小时(注:PFE是从芫荽种子中提取的黄酮类化合物)。
②ox-LDL刺激:移除预处理培养基,加入含100 μg/mL ox-LDL(abs47014903)的新鲜培养基。继续培养 24小时,诱导内皮损伤。此模型通过ox-LDL诱导内皮炎症和黏附分子表达(图1),模拟动脉粥样硬化早期内皮损伤,适用于抗动脉粥样硬化药物(如PFE)的机制研究。
图1 PFE通过抑制NF-kB途径来抑制ox-LDL刺激的HUVECs炎症
二、ox-LDL诱导巨噬细胞RAW 264.7泡沫化模型
1、实验细胞
巨噬细胞系 RAW 264.7(购自美国典型培养物保藏中心,ATCC)
2、诱导泡沫化方法
①实验组先用 PFE(从芫荽种子中提取的黄酮类化合物)(1.5、3.0、7.5 μg/mL)预处理 2 小时。对照组不加 PFE。
②ox-LDL 刺激:添加 ox-LDL(abs47014903)至终浓度 100 μg/mL,与细胞共孵育 24 小时。
检测指标:油红 O(abs42024259)染色观察脂质积累(泡沫化程度)。RT-PCR/Western blot 检测胆固醇流入(LOX-1、CXCL16)和流出(ABCA1、ABCG1、SR-B1)相关基因表达(图2)。此模型通过ox-LDL成功诱导 RAW 264.7 巨噬细胞转化为泡沫细胞,并证实药物PFE通过PPARγ-ABCA1/ABCG1 通路促进胆固醇流出,抑制泡沫化。
图2 PFE改善泡沫细胞中的脂质积聚(泡沫细胞的代表性图像用油红O染色)
三、ox-LDL诱导平滑肌细胞SMCs钙化模型
1、实验细胞
人主动脉血管平滑肌细胞 HA-SMCs(购自中国 CTCC细胞库)
2、钙化造模方法
①将 HA-SMCs分为对照组及钙化造模组,传代后的细胞饥饿 24小时后,对照组换wan全培养基;
②造模组换钙化培养基:10mmol/L β-甘油磷酸(abs812987) + 50μg/mL L-抗坏血酸(abs811910) + 100nmol/L地塞米松(abs813595);并加入 50μg/mL浓度的 ox-LDL(abs47014903)诱导细胞 14天;
③茜素红S(abs42012987)染色结果显示钙化造模组较对照组出现明显的橘红色钙化结节,钙化模型建立成功。此模型通过筛选ox-LDL的最佳诱导浓度建立SMCs钙化模型(图 3),适用于研究特定抗炎因子(如IL-37)对该模型钙化进程的影响及其分子机制。
图3 茜素红钙化染色
在动脉粥样硬化研究的漫漫征途中,ox-LDL 无疑是我们手中的一把 “金钥匙"。通过上述精心设计的细胞模型构建方法,我们能够深入探寻其在疾病进展中的奥秘。而 Absin 作为您科研之路的坚实后盾,所提供的各类优质试剂与产品,将助力您在动脉粥样硬化研究领域乘风破浪,不断取得新的突破与成果。
参考文献:
[1]Liu J, Zhang W, Li Y, Li X, Li Y, Guo F. Flavonoids extract from the seeds of Psoralea corylifolia L. (PFE) alleviates atherosclerosis in high-fat diet-induced LDLR-/- mice. Phytomedicine. 2022;98:153983.
doi:10.1016/j.phymed.2022.153983
[2]马晨越. IL-37抑制人主动脉血管平滑肌细胞钙化并参与抑制其成骨转化的研究[D]. 安徽医科大学, 2023.动脉粥样硬化研究产品推荐
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