【研究成果】 白藜芦醇保护脑血管内皮细胞

摘自台北医学大学.医学研究所论文

脑血管内皮细胞(cerebrovascular endothelial cells ; CECs)是血脑屏障(blood brain barrier)的组成之一,血脑屏障能避免有害物质侵入脑部引起伤害。氧化态低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein;oxLDL)已被证实会伤害血管内皮细胞,进而造成粥状动脉硬化(atherosclerotic),但对脑血管内皮细胞的影响则尚未被证实。

白藜芦醇(resveratrol)是一种存在葡萄中的多酚类物质,具抗氧化功能并对预防或改善心血管相关疾病有作用,但是能否保护血脑屏障免于oxLDL的伤害则尚无相关研究。本研究将以小鼠CECs为研究模式探讨白藜芦醇如何保护CECs免于oxLDL的伤害,及其可能机制。

首先以人的LDL (Low density lipoprotein;LDL)用不同浓度的硫酸铜于不同时间点下培养,侦测氧化程度的差异,结果发现硫酸铜浓度越高,处理时间越长,则会使LDL氧化越严重。利用3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5–diphenyltetra -zolium bromide (MTT)色度分析法来检验细胞粒腺体内膜琥珀酸去氢?(succinate dehydrogenase)的活性,发现200 μg/ml的oxLDL处理CECs 48小时会使其存活率降低至58.7 %,同时观察到CECs型态由原先的纺锤状皱缩为圆形、以trypan blue染色也发现活性下降45.9 %,并有DNA片段化现象的出现,证实oxLDL具有引发CECs细胞凋亡(apoptosis)的能力。再以反转录聚合?连锁反应(reverse transcriptase-polymerase chain reaction)方法分析CECs内oxLDL的受体(lectin-like oxLDL receptor-1;LOX-1) mRNA,发现CECs与oxLDL共同培养后,LOX-1 mRNA的表现量上升。此外由2’,7’- dichlorofluorescin diacetate (DCFHDA)侦测细胞中反应性氧分子(reactive oxygen species;ROS)的含量,利用西方点墨法(western blotting)以及caspase酵素活性分析进一步证明细胞凋亡的机制是透过减少bcl-2使粒腺体膜通透性上升,增加bax与cytochrome c蛋白表现与活化caspase 9、caspase 3、caspase 8。

白藜芦醇在非细胞实验中显示具有抑制LDL氧化的效果,10 μM的白梨芦醇并不影响CECs的型态和存活率。将CECs同时处理200 μg/ml的oxLDL与10 μM的白藜芦醇后发现,细胞型态仍呈现纺锤状、细胞存活率由54.1 % 回升为83.6 %,另外DNA裂解程度减低,证明白藜芦醇对oxLDL造成的细胞凋亡有保护的作用。进一步探讨保护作用的机制,发现LOX-1 mRNA的表现不受白藜芦醇影响,白藜芦醇对抑制ROS的产生、降低粒腺体膜通透性、减少cytochrome c蛋白量的表现与抑制caspase 9、caspase 3及caspase 8的活性均有作用。

由本研究成果可知,白藜芦醇保护CECs的机制并非透过影响oxLDL进入细胞的过程,而是在LDL的氧化过程中藉由本身抗氧化能力减轻脂质氧化程度,并降低因为oxLDL的进入导致上升的ROS,减轻其对细胞产生的破坏。不但会调控外生性的细胞凋亡路径减少caspase 8产生;也影响内生性细胞凋亡路径,减少bax的产生,增加bcl-2使粒腺体膜通透性上升、cytochrome c释出量减少、caspase 9及caspase 3活性降低,来对CECs达到保护的作用。

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