EZH2基因表達(dá)對(duì)ox-LDL誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞炎癥反應(yīng)的影響

李揚(yáng)，林飛，2，3，陳志剛，2，3，常崢崢，趙奕霖，李東旭，2，李雪芳，2，孫四玉，趙國(guó)安，2，3

1 新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院生命科學(xué)研究中心，河南新鄉(xiāng)453100；2 河南省心血管損傷與修復(fù)國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室；3 河南省心臟生物醫(yī)學(xué)工程研究中心

冠心病及其并發(fā)癥是心血管疾病患者最主要的死因，動(dòng)脈粥樣硬化（AS）是冠心病的病理基礎(chǔ)，內(nèi)皮細(xì)胞炎癥是AS 的發(fā)病基礎(chǔ)［1-4］。因此，研究?jī)?nèi)皮細(xì)胞炎癥形成的相關(guān)機(jī)制具有重要意義［5］。AS 是一種表觀遺傳學(xué)疾病，其發(fā)病機(jī)制涉及組蛋白修飾、DNA 甲基化、長(zhǎng)鏈非編碼RNA 等［6］。在組蛋白修飾過(guò)程中，Zeste 同源復(fù)合物2（EZH2）可通過(guò)三甲基化組蛋白3的27位（H3K27）改變基因表達(dá)，敲除EZH2可抑制前列腺癌、淋巴細(xì)胞瘤等腫瘤生長(zhǎng)。研究顯示，在高脂飲食的ApoE－/－小鼠中使用EZH2 抑制劑后，小鼠主動(dòng)脈粥樣斑塊明顯減少［7］；這提示EZH2參與了AS 的發(fā)生發(fā)展，但EZH2 是否通過(guò)影響內(nèi)皮細(xì)胞炎癥而參與AS 目前尚不明確。2019 年1 月—2021 年1 月，本研究采用氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）構(gòu)建內(nèi)皮細(xì)胞炎癥模型，通過(guò)在細(xì)胞中過(guò)表達(dá)和低表達(dá)EZH2 基因，觀察EZH2 表達(dá)對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞炎癥反應(yīng)的影響。現(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 材料 細(xì)胞：人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（HUVEC）及內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)基（ECM）均購(gòu)自美國(guó)Science Cell 公司，ox-LDL 購(gòu)自廣州奕源生物科技有限公司，BCA試劑、ELISA 試劑盒、EZH2 蛋白一抗均購(gòu)自美國(guó)Thermo Fisher Scientific 公司，EZH2、白細(xì)胞介素6（IL-6）、IL-8、腫瘤壞死因子α（TNF-α）、一氧化氮合酶（e-NOS）、C 反應(yīng)蛋白（CRP）及內(nèi)參GAPDH 引物均購(gòu)自蘇州金唯智生物科技有限公司，cDNA 反轉(zhuǎn)錄試劑盒購(gòu)自上海近岸科技有限公司，PCR 試劑盒購(gòu)自日本TaKaRa 公司，EZH2 腺病毒及對(duì)照腺病毒購(gòu)自加拿大Abm 公司，EZH2 特異性抑制劑GSK126購(gòu)自美國(guó)Selleck公司。

1.2 ox-LDL 誘導(dǎo)濃度篩選 將HUVEC 置于含有10% 胎牛血清和1% 青—鏈霉素雙抗的DEME 培養(yǎng)基中，37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)、傳代。取傳至3～7 代、生長(zhǎng)融合至50% 左右的HUVEC，接種至大皿中，37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)過(guò)夜。第二天吸棄 廢 液，PBS 沖 洗 兩 遍，分 別 加 入0、25、50、100 μg/mL ox-LDL，培養(yǎng)12、24 h時(shí)分別收集細(xì)胞上清。采用ELISA 法檢測(cè)上清IL-6 水平，嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作。結(jié)果顯示，相同作用時(shí)間下，HUVEC 經(jīng)25、50、100 μg/mL ox-LDL 作用后上清IL-6水平均明顯高于0 μg/mL ox-LDL 作用后，以100 μg/mL ox-LDL作用后上清IL-6水平升高最顯著（P均＜0.05）；因0 μg/mL ox-LDL 作用24 h 后上清IL-6 水平升高，說(shuō)明無(wú)ox-LDL 作用的細(xì)胞培養(yǎng)24 h時(shí)可能已存在炎癥反應(yīng)，為了排除細(xì)胞本身已存在炎癥反應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，選擇100 μg/mL ox-LDL 作用12 h作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)條件。見(jiàn)表1。

表1 HUVEC經(jīng)不同濃度ox-LDL作用12、24 h時(shí)上清IL-6水平比較（pg/mL，-x ± s）

1.3 EZH2 過(guò)表達(dá)對(duì)ox-LDL 誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞炎癥反應(yīng)的促進(jìn)作用觀察

1.3.1 細(xì)胞分組及EZH2 過(guò)表達(dá)處理 將生長(zhǎng)融合至70% 左右的HUVEC 接種至大皿中，37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)過(guò)夜。第二天吸棄廢液，PBS沖洗兩遍，分為實(shí)驗(yàn)A 組、陽(yáng)性對(duì)照A 組、陰性對(duì)照A 組和空白A 組。實(shí)驗(yàn)A 組、陽(yáng)性對(duì)照A 組分別轉(zhuǎn)染EZH2 腺病毒及對(duì)照腺病毒（病毒感染系數(shù)設(shè)為75），與DEME 培養(yǎng)基共培養(yǎng)3 h 后換液，PBS 沖洗兩遍，加入DEME 培養(yǎng)基培養(yǎng)48 h，提取RNA 及蛋白檢驗(yàn)顯示腺病毒轉(zhuǎn)染成功后，加入100 μg/mL ox-LDL 作用12 h。陰性對(duì)照A 組加入100 μg/mL ox-LDL作用12 h，空白A組常規(guī)培養(yǎng)12 h。

1.3.2 細(xì)胞EZH2 蛋白表達(dá)檢測(cè) 采用Western blotting 法。取各組細(xì)胞，用預(yù)冷PBS 沖洗兩遍，加入100 μL預(yù)先配好的裂解液，收集到1.5 mL離心管中。冰浴30 min，每5 min用移液槍吹打均勻。待細(xì)胞充分裂解后，4 ℃條件下12 000 r/min 離心5 min，收集上清，即為總蛋白溶液。按照BCA 蛋白定量試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作，酶標(biāo)儀測(cè)定總蛋白質(zhì)濃度。加 入1/4 體積 的5×Lodding buffer，100 ℃金屬 浴10 min，自然冷卻后放入-20 ℃冰箱備用。等量上樣，10% SDS-PAGE 聚丙烯酰胺凝膠（20 μg/孔）、5% SDS-PAGE 聚丙烯酰胺凝膠（30 μg/孔）進(jìn)行電泳，轉(zhuǎn)移至PVDF 膜，5% 脫脂奶粉室溫封閉1 h。加入EZH2 及β-actin 一抗（1∶3 000），室溫孵育過(guò)夜；使用TBST 清洗PVDF 膜后，加入二抗（1∶5 000），室溫孵育1 h。化學(xué)發(fā)光凝膠成像系統(tǒng)成像顯影，Image J進(jìn)行灰度值分析，計(jì)算EZH2蛋白相對(duì)表達(dá)量。

1.3.3 細(xì)胞EZH2 及炎癥指標(biāo)IL-6、TNF-α、e-NOS、IL-8、CRP mRNA 表達(dá)檢測(cè) 采用Real-time PCR 法。取各組細(xì)胞，預(yù)冷PBS 沖洗兩遍后，TRIzol 法提取細(xì)胞總RNA，經(jīng)紫外分光光度計(jì)檢測(cè)260/280 nm 波長(zhǎng)處吸光度，測(cè)量RNA 濃度及純度后合格后，采用兩步法進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄。PCR 反應(yīng)條件：95 ℃預(yù)變性30 s，95 ℃變性5 s，40 ℃退火5 s，60 ℃延伸31 s，共40 個(gè)循環(huán)。采用2－ΔΔCt法計(jì)算目的基因相對(duì)表達(dá)量。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。

1.3.4 細(xì)胞上清IL-6水平檢測(cè) 采用ELISA法。取各組細(xì)胞，4 ℃條件下12 000 r/min離心15 min，取上清，-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩Ｔ诳祵幇逯惺褂?×Capture Antibody 包被，4 ℃冰箱過(guò)夜。棄液后，加入ELISA/ELISPOT（1×）封閉1 h，加入稀釋好的標(biāo)準(zhǔn)品，其余孔加入各組細(xì)胞上清100 μL；孵育2 h后加入1×Detection Antibody，封閉1 h后加入1×Streptavidin-HRP，封閉30 min后加入1×TMB Solution，反應(yīng)15 min。使用酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀測(cè)450 nm波長(zhǎng)吸收值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品濃度及標(biāo)準(zhǔn)品波長(zhǎng)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線及曲線公式，將各樣品波長(zhǎng)吸收值代入公式計(jì)算得到IL-6水平。

1.4 EZH2 低表達(dá)對(duì)ox-LDL 誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞炎癥反應(yīng)的抑制作用觀察

1.4.1 細(xì)胞分組及EZH2 低表達(dá)處理 將HUVEC分為實(shí)驗(yàn)B 組、陽(yáng)性對(duì)照B 組、陰性對(duì)照B 組和空白B 組。在5 mg GSK126 中加入0.949 4 mL 二甲基亞砜（DMSO），配成10 mmol/L 的儲(chǔ)備液，-20 ℃冰箱備用。取50 μL 儲(chǔ)備液，加入50 mL 培養(yǎng)基，配成后制備成GSK126工作液（濃度10 μmol/L）。實(shí)驗(yàn)B組直接加入GSK126 工作液7 mL，陽(yáng)性對(duì)照B 組加入7 mL 培養(yǎng)基及DMSO 7 μL（實(shí)驗(yàn)組中工作液含0.1% DMSO，故陽(yáng)性對(duì)照B 組中培養(yǎng)基加入含0.1% DMSO 作陽(yáng)性對(duì)照），培養(yǎng)48 h 后，提取RNA及蛋白檢驗(yàn)是否低表達(dá)成功，再加入ox-LDL 100 μg/mL 作用12 h。陰性對(duì)照B 組加入ox-LDL 100 μg/mL作用12 h，空白B組常規(guī)培養(yǎng)12 h。

1.4.2 細(xì)胞EZH2蛋白及各炎癥指標(biāo)表達(dá)檢測(cè) 參照1.3.2采用Western blotting法檢測(cè)細(xì)胞EZH2蛋白表達(dá)，參照1.3.3 采用Real-time PCR 法檢測(cè)細(xì)胞EZH2、TNF-α、e-NOS、IL-8、CRP、IL-6 mRNA表達(dá)，參照1.3.4采用ELISA法檢測(cè)細(xì)胞上清IL-6水平。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS26.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以±s表示，多組間比較采用方差分析，組間和組內(nèi)比較分別采用成組t檢驗(yàn)和配對(duì)t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 EZH2過(guò)表達(dá)后ox-LDL誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞EZH2及各炎癥指標(biāo)表達(dá)比較

2.1.1 各組細(xì)胞EZH2 mRNA、蛋白表達(dá)及上清IL-6 水平比較 見(jiàn)表2。

表2 各組細(xì)胞EZH2 mRNA、蛋白表達(dá)及上清IL-6水平比較（-x ± s）

2.1.2 各組細(xì)胞TNF- α、e-NOS、IL-8、CRP、IL- 6 mRNA表達(dá)比較 見(jiàn)表3。

表3 各組細(xì)胞TNF-α、e-NOS、IL-8、CRP mRNA表達(dá)比較（± s ）

表3 各組細(xì)胞TNF-α、e-NOS、IL-8、CRP mRNA表達(dá)比較（± s ）

注：與空白A組比較，*P＜0.05；與陰性對(duì)照A組、陽(yáng)性對(duì)照A組比較，#P＜0.05。

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2.2 EZH2低表達(dá)后ox-LDL誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞EZH2及各炎癥指標(biāo)表達(dá)比較

2.2.1 各 組 細(xì) 胞TNF- α、e-NOS、IL-8、CRP、IL-6 mRNA表達(dá)比較 見(jiàn)表4。

表4 各組細(xì)胞TNF-α、e-NOS、IL-8、CRP mRNA表達(dá)比較（± s ）

表4 各組細(xì)胞TNF-α、e-NOS、IL-8、CRP mRNA表達(dá)比較（± s ）

注：與空白B組比較，*P＜0.05；與陰性對(duì)照B組、陽(yáng)性對(duì)照B組比較，#P＜0.05。

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2.2.2 各組細(xì)胞EZH2 mRNA、蛋白表達(dá)及上清IL-6水平比較 見(jiàn)表5。

表5 各組細(xì)胞EZH2 mRNA、蛋白表達(dá)及上清IL-6水平比較（-x ± s）

3 討論

內(nèi)皮細(xì)胞在AS 形成中具有重要作用，內(nèi)皮細(xì)胞炎癥損傷后，細(xì)胞通透性增加，細(xì)胞間連接變得寬松，使得巨噬細(xì)胞通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞間隙，吞噬脂質(zhì)后進(jìn)入斑塊內(nèi)部，從而促進(jìn)粥樣硬化斑塊形成［8-9］。TNF-α、e-NOS、IL-8、CRP、IL-6 等細(xì)胞炎癥因子在炎癥反應(yīng)中具有核心作用，上述因子不僅招募趨化因子，促使巨噬細(xì)胞通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞間隙進(jìn)入血管內(nèi)壁，且其可以招募生長(zhǎng)因子，進(jìn)一步加速斑塊形成，最終促進(jìn)AS形成［10］。因此，內(nèi)皮細(xì)胞炎癥途徑引起AS 發(fā)病的相關(guān)機(jī)制研究及相關(guān)通路靶點(diǎn)阻斷可以為AS 的預(yù)防及治療提供可參數(shù)據(jù)。本研究通過(guò)ox-LDL刺激HUVEC 而構(gòu)造內(nèi)皮細(xì)胞炎癥模型，結(jié)果顯示100 μg/mL ox-LDL作用12 h為最佳作用條件。

現(xiàn)代研究顯示，表觀遺傳調(diào)控參與AS 的形成、發(fā)生和發(fā)展［11］，其中EZH2 作為聚梳阻抑復(fù)合物2（PRC2）的核心成分，可通過(guò)調(diào)控表觀遺傳參與內(nèi)皮細(xì)胞損傷、平滑肌細(xì)胞增殖、遷移以及巨噬細(xì)胞極化，最終參與AS形成與發(fā)展。研究顯示，EZH2通過(guò)介導(dǎo)lncRNA OIP5-AS1，促進(jìn)ox-LDL 誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡［12-13］。EZH2 還可通過(guò)調(diào)節(jié)ATG5、ATG7和MEK-ERK112信號(hào)通路傳導(dǎo)，從而抑制細(xì)胞自噬、促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞凋亡；同時(shí)，EZH2 能夠抑制ABCA1 表達(dá)，從而升高巨噬細(xì)胞中的脂質(zhì)水平［14-15］。但目前鮮見(jiàn)關(guān)于EZH2 對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞炎癥影響的研究。本研究通過(guò)構(gòu)建EZH2 的腺病毒載體轉(zhuǎn)染HUVEC 及使用EZH2 特異性抑制劑GSK126 抑制HUVEC 中EZH2 轉(zhuǎn)錄激活，而建立EZH2 高表達(dá)和低表達(dá)的HUVEC炎癥模型；結(jié)果顯示，EZH2過(guò)表達(dá)可以促進(jìn)ox-LDL 刺激HUVEC 分泌IL-6、TNF-α、IL-8、e-NOS 等炎癥因子，抑制EZH2 表達(dá)則抑制ox-LDL 刺激HUVEC 分泌炎癥因子，證實(shí)EZH2 具有促內(nèi)皮細(xì)胞炎癥的作用。但是本研究未對(duì)具體機(jī)制進(jìn)行探討，關(guān)于EZH2 通過(guò)何種機(jī)制促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞炎癥因子的產(chǎn)生尚不明確，EZH2是否在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中有相同作用仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。本研究中，EZH2表達(dá)對(duì)于HUVEC 中IL-6、TNF-α、IL-8、e-NOS 表達(dá)均有影響，但是對(duì)CRP沒(méi)有明顯影響，考慮是由于CRP主要在肝細(xì)胞中產(chǎn)生，而不是由血管內(nèi)皮細(xì)胞直接產(chǎn)生導(dǎo)致的。

綜上所述，EZH2過(guò)表達(dá)可通過(guò)靶向調(diào)節(jié)炎癥因子TNF-α、e-NOS、IL-8、IL-6 表達(dá)而引起內(nèi)皮細(xì)胞炎癥，從而參與AS形成，而抑制EZH2表達(dá)則具有相反作用。這提示EZH2在AS發(fā)生和發(fā)展中具有重要作用，EZH2 抑制劑的應(yīng)用可能成為預(yù)防和治療AS 的一種有效方法。