他汀类药物对神经细胞和神经胶质细胞ABCA1基因表达的影响
2 结 果
2.1 神经元实验组RTPCR和Western blot结果 他汀类药物组与实验对照组相比,ABCA1基因的表达降低(其中辛伐他汀降低ABCA1基因达95%),两组间差异有统计学意义(P<0.05)。加入Mevalonate后,可以部分减弱辛伐他汀和普伐他汀的作用。但是,GGPP组、FPP组与他汀类实验组比较无显著性差异(图1);Western blot结果显示,在加入相同量的蛋白时,他汀类实验组的ABCA1蛋白表达显著降低(图2)。
2.2 神经胶质细胞实验组RTPCR和Western blot结果
他汀类药物组与实验对照组相比,ABCA1基因的表达降低(其中辛伐他汀降低ABCA1基因75%),
两组间差异有统计学意义(P<0.05),但加入mevalonate、GGPP和FPP后,与他汀类实验组相比较无显著性差异(图3);Western blot结果显示,在加入相同量的蛋白时,他汀类实验组ABCA1蛋白表达降低(图4)。
3 讨 论
他汀类药物(statins)作为一种非常有效的降胆固醇、降血脂药物已经被广泛应用于临床,总体药效评价较好。以往研究认为,该药物可以降低血脂、降低心脑血管疾病的发病率、预防老年痴呆症的发生。但近年来研究提示,长期大剂量服用该药物可能造成脑细胞暂时性或者永久性的损伤,有些患者反而出现老年痴呆症的表现[79]。这种现象日益引起人们的重视。本研究证实使用他汀类药物能显著降低神经元和胶质细胞内ABCA1基因的表达,引起脑内胆固醇代谢异常,进而揭示了他汀类药物有可能是引起老年痴呆症的原因。
胆固醇的逆向转运(RCT)是指 HDL从肝外组织将胆固醇转运到肝脏进行代谢。通过这种机制,机体可将外周组织衰老细胞膜中的胆固醇转运到肝脏代谢并排出体外。胆固醇的逆向转运是一个由HDL介导,在胆固醇酯化酶、LCAT共同作用下完成的多步骤过程[10]。
ABCA1是一种整合膜蛋白。ABCA1基因位于常染色体9q31上。它所编码的蛋白称为ABCA1蛋白,属于ATP结合盒式转运体(ATPbinding cassette transporter, ABC)基因家族的一员。ABCA1广泛分布于人体多种组织,在胎盘、肝脏、肺、肾上腺和婴儿组织内高水平表达。在正常主动脉血管中没有发现ABCA1的表达,而在动脉粥样硬化的血管中则有该基因的表达[1112]。以往研究表明,肝脏和巨噬细胞ABCA1过表达与血浆脂质水平有密切关系,血浆胆固醇从巨噬细胞流出及血浆中HDL明显增加可大大减轻动脉粥样硬化的损伤[13]。临床研究表明,辛伐他汀和普伐他汀对大脑中载脂蛋白E(apoE)和磷脂蛋白转移蛋白(PLTP)的作用有所不同:辛伐他汀可以显著降低脑脊液中PLTP的活性,而普伐他汀却无此类作用;相反,普伐他汀使脑脊液中apoE水平下降明显,而辛伐他汀的作用却不明显[14]。由于血脑屏障的影响,两种他汀类药物进入血脑屏障的能力有所不同。辛伐他汀为脂溶性,较易透过血脑屏障;而普伐他汀为水溶性,透过血脑屏障较为困难。因此,本实验直接用神经元和神经胶质细胞作为研究对象,去除了血脑屏障的影响,从而更为直观地研究两种常用的他汀类药物对胆固醇逆向运输相关基因的影响。实验结果显示,去除了血脑屏障对他汀类药物的影响,辛伐他汀和普伐他汀对神经元和胶质细胞的作用有很大的不同。辛伐他汀可以显著降低神经元和胶质细胞内ABCA1基因的表达,尤其是对于前者,可使ABCA1的基因表达降低约95%;而普伐他汀对两者ABCA1基因表达影响较弱。另外,加入Mevalonate后,在神经元中他汀类药物降低ABCA1基因表达的能力下降,而加入GGPP和FPP后,他汀类药物降低ABCA1基因表达的能力没有改变;在胶质细胞表现则有所不同,加入Mevalonate、GGPP和FPP后,ABCA1基因的表达几乎没有改变。以上说明了他汀类药物对神经元ABCA1基因表达的影响比对胶质细胞更为显著,并且有可能是通过减少Mevalonate的产生这一途径来实现的。研究表明,ABCA1基因可以促进胆固醇流出转运至血浆中形成新生HDL,从而使它成为降低胆固醇,防止动脉粥样硬化的重要因子。在本实验中,他汀类药物显著降低神经元和神经胶质细胞ABCA1基因的表达,对神经元和神经胶质细胞的胆固醇代谢产生严重影响,进而造成神经元和胶质细胞的变性、死亡。这是长期使用他汀类药物影响患者认知能力和记忆能力的原因之一。
本研究有助于更深入地了解该药物的作用机制及其不良反应,为进一步认识脂代谢异常与老年痴呆症的相互关系提供了一定的实验依据。在细胞学水平进一步证实了长期大剂量使用他汀类药物可能对神经系统造成的不良影响,提示长期服用他汀类药物的患者要特别注意用药类型、时间和用药剂量。
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