成纤维细胞生长因子21在载脂蛋白E基因敲除小鼠动脉粥样硬化中的作用研究

摘要

目的：本研究采用动脉粥样硬化小鼠模型,观察FGF21及成纤维细胞生长因子受体1(fibroblast growth factor receptor 1,FGFR1)在载脂蛋白E基因敲除(apolipoprotein E knockout,apoE-/-)小鼠血浆或主动脉中的表达及外源性FGF21对动脉粥样硬化和细胞凋亡的影响,进一步探讨其拮抗血管壁细胞凋亡和动脉粥样硬化的机制.rn 方法：将17周龄C57BL/6J小鼠和同龄apoE-/-小鼠分为空白对照组、动脉粥样硬化组(AS组)和FGF21治疗组(治疗组),每组各12只.皮下置入微容量渗透泵给药,治疗组给予FGF21(100ug ·kg-1·d-1),其余两组给予等量生理盐水,给予高脂饮食喂养4周.药物干预4周后处死小鼠,分别于药物干预前和药物干预期间记录小鼠体质量、进食.处死前超声观察主动脉弓斑块面积及腹主动脉内径.实验结束后测定血脂及血浆中C反应蛋白(CRP)和肿瘤坏死因子α(TNF-alpha)的水平.苏木素伊红、油红O染色及TUNEL染色观察主动脉弓内膜中膜厚度(intima-median thickness,IMT),主动脉斑块面积及细胞凋亡率.免疫组化检测主动脉中FGF21及FGFR1的表达, Western blot测定内质网应激通路相关的促凋亡蛋白表达.rn 结果：1.与对照组相比,AS组小鼠血浆及主动脉中的FGF21蛋白表达升高,同时主动脉中FGFR1表达上调(P＜0.05).超声观察示对照组小鼠主动脉内膜光滑,无动脉粥样硬化病变,而AS组主动脉弓有斑块形成,腹主动脉因动脉粥样硬化病变发生狭窄,内径变小(P＜0.05).AS组小鼠血脂紊乱,血浆中CRP和TNF-alpha的水平均高于对照组(P＜0.05).AS组小鼠主动脉IMT值显著高于对照组(P＜0.05),大体标本及主动脉根部冰冻切片经油红0染色可见斑块形成,呈散在分布.AS组小鼠主动脉细胞凋亡数量、主动脉中GRP94、剪切后Caspase12及CHOP蛋白的表达均明显高于对照组(P＜0.05).2.给予FGF21治疗的apoE-/-小鼠,超声观察示主动脉弓斑块面积显著低于AS组,而腹主动脉内径狭窄程度低于AS组(P＜0.05).治疗组小鼠复合血脂指标及血浆中CRP和TNF-alpha的水平均低于AS组(P＜0.05).治疗组小鼠主动脉IMT值低于AS组(P＜0.05),主动脉大体标本斑块面积及主动脉根部斑块面积明显小于AS组(P＜0.05). FGF21明显降低主动脉斑块病变处的细胞凋亡数量(P＜0.05);FGF21明显抑制主动脉中GRP94、剪切后Caspase12及CHOP蛋白的表达(P＜0.05).rn 结论：1.在动脉粥样硬化小鼠血浆及主动脉中,内源性FGF21及受体FGFR1表达上调.2.给予100ug·kg-1·d-1的FGF21时,对小鼠摄食和体质量没有明显影响.3.FGF21具有抗动脉粥样硬化作用,FGF21能改善血脂,减少血浆中CRP及TNF-alpha的表达,减少主动脉斑块,血管壁厚度及腹主动脉缩窄程度.4.FGF21可能通过抑制内质网应激诱导的细胞凋亡,减轻apoE-/-小鼠动脉粥样硬化.