诱导肺动脉高血压改变monocrotaline-treated老鼠的细胞外囊泡gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

的目标是gydF4y2Ba

循环endothelium-derived细胞外囊泡(EV)水平变化在肺动脉高血压(PAH),但他们是否生物标记的细胞损伤或参与疾病发病机理尚不清楚。以前,我们发现lung-derived EVs (lev)诱导骨骨髓来源祖细胞表达lung-specific信使rna和蛋白质。在这项研究中,我们试图确定是否列弗plasma-derived EV (PEV)改变肺血管内皮或骨髓祖细胞表型诱导肺血管重塑。gydF4y2Ba

方法和结果gydF4y2Ba

列弗,PEV隔绝野百合碱(MCT-EV)——或vehicle-treated老鼠(vehicle-EV)注入健康的小鼠。右心室(RV)肥大和肺血管重塑被RV-to-body评估体重(RV / BW)和血管壁thickness-to-diameter (WT / D)比率。RV / BW WT / D比率升高MCT - vs vehicle-injected老鼠(1.99±0.09和1.04±0.09毫克/克;0.159±0.002和0.062±0.009%)。RV / BW WT / D比率更高在老鼠身上注射MCT-EV与小鼠注射vehicle-EV(1.63±0.09和1.08±0.09毫克/克;0.113±0.02和0.056±0.01%)。Lineage-depleted骨髓细胞孵化MCT-EV和骨髓细胞分离小鼠注射了MCT-EV有更大的内皮祖细胞mrna的表达和mrna表达异常在PAH比细胞孵化与vehicle-EV或隔绝vehicle-EV注入老鼠。MCT-EV诱导的apoptosis-resistant表型小鼠肺内皮细胞和lineage-depleted骨髓细胞孵化与MCT-EV诱导肺动脉高压注入健康的小鼠。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

电动汽车从MCT-injured老鼠MCT-induced肺动脉高压的发展做出贡献。这种效应可能是由电动汽车直接介导肺血管或骨髓细胞分化的内皮祖细胞,引起肺血管重塑。gydF4y2Ba

1。介绍gydF4y2Ba

肺动脉高压(PAH)是一种疾病,其特征是进行性狭窄的小肺动脉和小动脉由于异常的细胞增殖、纤维化和gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba血栓形成。组织学变化包括血管平滑肌增生和肥大细胞和血管内皮细胞的异常增殖。肺血管重塑的原因累进的肺血管阻力和随后的右心室(RV)失败。gydF4y2Ba

多环芳烃的发病机制了解甚少。许多异常血管生长因子的表达,描述了血管活性的物质和炎症介质,但目前还不清楚如果这些改变是负责启动疾病过程或发生在反应。大部分的肺血管阻力增加,出现在多环芳烃被归因于闭塞的病变在pre-capillary小动脉内皮细胞增生形成的。这些内皮细胞可能由一个单克隆高度耐药细胞凋亡的细胞gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba但为什么他们发现整个肺脉管系统尚不清楚。gydF4y2Ba

血管内皮细胞释放亚细胞的细胞外囊泡(EVs)时受伤或增殖或发生细胞凋亡。gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba循环EVs PAH患者的增加,水平与肺血管阻力,gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba功能障碍,gydF4y2Ba^4gydF4y2Ba和死亡率。gydF4y2Ba^5gydF4y2Ba虽然大多数研究表明,等离子体EV (PEV)水平是疾病严重程度的生物标志物,其他人认为他们可能导致肺血管异常诱导的内皮功能障碍。培养内皮细胞暴露于PEV孤立与低氧诱导大鼠肺动脉高压(PH)减少内皮一氧化氮合酶的表达(以挪士)和一氧化氮产量低。gydF4y2Ba^6gydF4y2Ba此外,gydF4y2Ba体外gydF4y2Ba暴露的主动脉和肺动脉环EV获得来自肺高血压大鼠受损endothelium-dependent放松。gydF4y2Ba^6gydF4y2Ba

描述了许多不同的亚种的亚细胞囊泡包括微泡、微粒子,液,外皮层和凋亡小泡。gydF4y2Ba^{7gydF4y2Ba,gydF4y2Ba8gydF4y2Ba}液是直径30 - 100海里,是源于内吞作用的囊泡,而微泡直径100 - 1000海里,被释放从细胞表面膜钙通量和calpain-dependent方式起泡。大多数调查人员使用微分速度超速离心法分离亚细胞囊泡,大多数的准备工作,已在文献中描述的固有的异构。更包罗广泛的术语“细胞外囊泡”已经通过许多反映这种异质性。gydF4y2Ba^9gydF4y2BaEVs含有大量的蛋白质和RNA物种能够进入细胞,改变蛋白表达。我们已经表明,肺tissue-derived EV (LEV)诱导的上皮基因和蛋白质的表达在骨骨髓来源祖细胞(BMPCs)。gydF4y2Ba^10gydF4y2BaBMPCs已经与多环芳烃的发病机制。骨骨髓来源haemangioblasts引起细胞内皮细胞和造血的血统。gydF4y2Ba^11gydF4y2BaHaemangioblast-derived循环内皮祖细胞(epc)据信在neoangiogenesis发挥核心作用gydF4y2Ba^12gydF4y2Ba这些细胞被观察到的数字增加患者的外周血IPAH与健康对照组相比,水平与肺动脉压力直接相关。gydF4y2Ba^13gydF4y2Ba机制负责BMPCs诱导分化为内皮祖细胞和内皮祖细胞在肺血管重塑的作用与多环芳烃都不清楚。gydF4y2Ba

在目前的研究中,我们假设列弗所释放到循环受损的肺血管内皮细胞(PVECs)多环芳烃BMPCs抑制内皮细胞凋亡,诱导分化为内皮祖细胞,导致整个肺循环内皮细胞表型异常。为了验证这个假设,我们孤立EV列弗和PEV正常老鼠和老鼠的野百合碱(MCT)全身的PH值和它们注入健康的小鼠。我们试图确定列弗隔绝MCT-injured老鼠改变内皮凋亡反应和诱导分化BMPC内皮祖细胞,导致肺高血压正常小鼠的变化。gydF4y2Ba

2。方法gydF4y2Ba

2.1实验动物gydF4y2Ba

研究机构的动物保健和使用委员会批准在罗德岛州医院(CMTT # 0211 - 08年),符合gydF4y2Ba指导实验室动物保健和使用的gydF4y2Ba由美国国立卫生研究院出版。C57BL / 6小鼠使用和被吸入二氧化碳安乐死颈椎脱位紧随其后。gydF4y2Ba

2.2 MCT损伤模型gydF4y2Ba

群老鼠收到每周的皮下注射MCT(600毫克/公斤,σ)100年resuspendedµL盐水的盐或100µL仅为4周(车辆)。去年中华人民共和国交通部负责老鼠牺牲后1周或车辆注入。老鼠的身体和房车重量记录,血液和肺收获了EV隔离。gydF4y2Ba

2.3列弗和心脏EV隔离gydF4y2Ba

肺和心脏dispase-digested(σ)和磷酸盐(PBS)离心洗(300gydF4y2BaggydF4y2Ba,10分钟)。肺细胞培养(10gydF4y2Ba^6gydF4y2Ba/毫升)在支气管上皮生长媒体(Lonza)和心肌细胞培养(10gydF4y2Ba^6gydF4y2Ba在DMEM /毫升)低葡萄糖媒体(表达载体)37°C为7天。细胞被离心(300gydF4y2BaggydF4y2Ba,10分钟,执行两次)和上层清液(条件媒体)是用于电动汽车的孤立。的媒体在000超离心机gydF4y2BaggydF4y2Ba(1 h)颗粒状物质,含有细胞碎片,丢弃,上层清液离心器在100年000年gydF4y2BaggydF4y2Ba(1 h),颗粒状材料包含电动汽车在PBS resuspended然后在000第二次超离心机gydF4y2BaggydF4y2Ba(1 h)列弗和心脏EV然后resuspended PBS。gydF4y2Ba

2.4 PEV隔离gydF4y2Ba

大约750 - 1000µL血液收集的老鼠,放在citrate-containing钠管和离心机(1 900gydF4y2BaggydF4y2Ba,5分钟)去除细胞血小板(5000gydF4y2BaggydF4y2Ba,10分钟)。Platelet-free等离子体(PFP)超离心机PEV隔离如上所述。gydF4y2Ba

2.5 EV注入健康的小鼠gydF4y2Ba

老鼠尾巴vein-injected vehicle-LEV, vehicle-PEV, MCT-LEV, MCT-PEV或同等体积的PBS(控制)。所有的老鼠收到总共1.5×10gydF4y2Ba^7gydF4y2Ba电动汽车(给出5×10gydF4y2Ba^6gydF4y2Ba电动汽车在100年µL PBS 3天每天一次)。控制老鼠注射100µL PBS仅为3天每天一次。老鼠牺牲14日,28日,或第一次注射后42天。电动汽车研究的剂量被选为确保电动汽车的一种方式注入到一个从一个鼠标和鼠标被隔离而不是多个捐献者池。收益率最低的EV隔绝电动车捐赠者在这项研究中是1.5×10gydF4y2Ba^7gydF4y2Ba电动汽车。因此,所有老鼠注入了总共1.5×10gydF4y2Ba^7gydF4y2Ba电动汽车。gydF4y2Ba

在不同的实验,从车辆- EV隔绝心脏组织或MCT-treated老鼠注入群老鼠和牺牲42天后。此外,两个额外的军团注入EV-depleted等离子体从车辆或MCT-injured老鼠(由收集上层清液由PFP超速离心法)和牺牲42天后。gydF4y2Ba

2.6隔离的全骨髓细胞和BMPCsgydF4y2Ba

全骨髓(WBM)隔绝肢体骨骼和刺的老鼠。骨头被安置在PBS补充5%胎牛血清,用研钵和研杵碎。通过40µm细胞细胞紧张过滤器去除大的碎片和骨头碎片。细胞被离心机(300年的两倍gydF4y2BaggydF4y2Ba,10分钟)和resuspended PBS。gydF4y2Ba

单核细胞是由不连续密度离心分离从WBM (1000gydF4y2BaggydF4y2Ba,30分钟)使用OptiPrep(准确的化学物质)。单核细胞是通过添加以下rat-anti lineage-depleted鼠抗体:anti-Ter119, B220, Mac-1, Gr-1, CD4, CD8 (BD生物科学)。Dynabead M450 anti-rat免疫球蛋白(Dynal)添加和lineage-positive细胞被使用磁柱产生的细胞群富含BMPCs (lineage-depleted或Lin-cells)。gydF4y2Ba

2.7研究WBM和BMPCsgydF4y2Ba

Lin-cells (10gydF4y2Ba^7gydF4y2Ba/文化)在DMEM培养低葡萄糖媒体为1.5×10gydF4y2Ba^7gydF4y2Bavehicle-LEV或-PEV MCT-LEV -PEV或同等体积的PBS(控制)7天在37°C。5×10gydF4y2Ba^6gydF4y2BaLin-cells孵化与电动汽车或PBS(如上所述)输注(尾静脉)致命辐照小鼠(950 cgy(厘戈瑞),Gammacell 40勒索者辐照器,MDS Nordion)。老鼠牺牲42天后。gydF4y2Ba

2.8内皮细胞的研究gydF4y2Ba

C57BL / 6小鼠PVECs(细胞生物制剂)孵化72 h与电动汽车或同等体积的PBS(控制)。EV蛋白质浓度测定采用BCA蛋白质分析工具包(皮尔斯)和10或20µg EV的孵化与5×10gydF4y2Ba^5gydF4y2Ba细胞。细胞被标记使用藻红蛋白(PE)膜联蛋白V凋亡检测设备(BD Pharmingen)和分析使用一个LSR IIgydF4y2Ba^™gydF4y2Ba流式细胞分析仪(BD生物科学)。凋亡细胞(膜联蛋白V-PE + propidium碘-)被量化,表示为一个百分比的内皮细胞。gydF4y2Ba

2.9统计分析gydF4y2Ba

使用学生的数据进行分析gydF4y2BatgydF4y2Ba以及当父母有少于6测量在两组。或者,Wilcoxon rank-sum测试执行当父母有六个或更多的测量在两组。gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.05表示统计学意义。数据平均值±标准误差。gydF4y2Ba

3所示。结果gydF4y2Ba

3.1 PEV和列弗MCT-treated小鼠诱发房车肥大,在正常小鼠肺血管重塑gydF4y2Ba

MCT-treated老鼠发展房车肥大和肺血管重塑就是明证大房车/ BW WT / D比vehicle-treated老鼠(gydF4y2Ba图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba和gydF4y2BaBgydF4y2Ba)。苏木精和伊红染色的肺部分MCT-treated老鼠肺部血管的显示muscularization(20 - 50µm直径)在vehicle-treated小鼠未见(gydF4y2Ba图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba和gydF4y2BaBgydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

列弗和PEV vehicle-treated隔绝老鼠相比,浓度,平均尺寸和大小范围的列弗和PEV隔绝MCT-injured老鼠不是不同(gydF4y2Ba在线补充材料,表S1gydF4y2Ba)。电动汽车在传统的外来体(30 - 100 nm)和微泡(100 - 1000 nm)大小范围被确定在所有电动车数量的研究。没有特定或特定代谢产物可以通过液相色谱质谱检测MCT-LEV -PEV或在正常小鼠注射了MCT-EV的等离子体。gydF4y2Ba

用vehicle-LEV略大的房车/ BW WT / D比率比老鼠PBS注射后14天,但是没有差异RV / BW, WT / D被认为在28天或42 (gydF4y2Ba图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba和gydF4y2BaBgydF4y2Ba)。用MCT-LEV明显高于RV / BW WT / D比率比老鼠PBS或vehicle-LEV 14日28日和注射后42天(gydF4y2Ba图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba和gydF4y2BaBgydF4y2Ba)。Muscularization小,通常non-muscularized观察肺血管在PBS vehicle-LEV和MCT-LEV注入老鼠而不是老鼠(gydF4y2Ba图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba氟gydF4y2Ba)。35岁以下的每分钱muscularized肺血管直径µm比老鼠大老鼠MCT-LEV对待vehicle-LEV或PBS(分别为62.2,8.7,0%,gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05,数据未显示)。gydF4y2Ba

用MCT-PEV明显高于RV / BW WT / D比率比vehicle-PEV或PBS独自住在14日,28日,42天post-injection (gydF4y2Ba图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba和gydF4y2BaBgydF4y2Ba)。没有差异,RV / BW, WT / D比率vehicle-PEV -和接受pbs老鼠在任何时间点进行了研究。小鼠注射了MCT-PEV,但不是vehicle-PEV或PBS,发达muscularization外围肺血管(gydF4y2Ba图gydF4y2Ba2gydF4y2Bac ggydF4y2Ba);35岁以下87.8%的肺血管直径µm MCT-PEV接受者的至少部分muscularized相比,没有vehicle-PEV——接受pbs老鼠(数据未显示)。没有证据表明血管内血栓形成或栓子是EV-treated老鼠。gydF4y2Ba

线性回归分析揭示了RV / BW之间有很强的正相关关系和WT / D比率在MCT-LEV -PEV-treated老鼠,但不是在vehicle-LEV -PEV-treated老鼠(gydF4y2Ba图gydF4y2Ba3gydF4y2BaRV)表明增长质量与肺血管重塑有关。gydF4y2Ba

在其他实验中,健康的老鼠注射EV隔绝的心vehicle-treated MCT-injured老鼠或被注射EV-depleted血浆从MCT -或者vehicle-treated老鼠。然而,心脏EVs(数据未显示)和EV耗尽等离子获得MCT-injured老鼠(gydF4y2Ba图gydF4y2Ba4gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba和gydF4y2BaBgydF4y2Ba)导致了增加RV / BW或WT / D比率时注入健康的小鼠。gydF4y2Ba

3.2 EV和基因表达的mRNA内容BMPCs孵化与电动汽车gydF4y2Ba

微阵列分析显示更高水平的mRNA物种独特表达内皮细胞(PECAM-1、e-selectin endoglin, CD143, VE-cadherin, CD34)和更高水平的mRNA物种已知异常在多环芳烃(PDGF, BMPII受体,以挪士)MCT-LEV与vehicle-LEV相比。MCT-LEV的mRNA内容相似的mRNA隔绝整个肺组织MCT-injured老鼠(数据未显示)。的信使rna含量MCT-PEV从vehicle-PEV没有差别,除了更高水平的CD34 mRNA (gydF4y2Ba图S1A补充材料在线gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

确定MCT-EV能够BMPCs分化和基因表达的影响gydF4y2Ba在体外gydF4y2BaLin-bone骨髓细胞,人口富含BMPCs MCT-EV和vehicle-EV孵化。表达的基因通常表达的内皮祖细胞(CD133, CD34, c - kit,趋化因子受体CXCR4)高Lin-cells孵化与MCT-LEV MCT-PEV相比,水平细胞孵化与vehicle-LEV -PEV (gydF4y2Ba在线补充材料,图印地gydF4y2Ba)。内皮细胞基因的表达(e-selectin endoglin,钙粘蛋白,CD143)也高细胞与MCT-LEV孵化,-PEV。高表达的基因通常是上调PAH (il - 6、PDGF endothelin-1,促红细胞生成素受体)和较低或不表达的基因通常抑制在PAH(以挪士,BMPII受体)在细胞孵化MCT-EV相比vehicle-EV (gydF4y2Ba在线补充材料,图印地gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

3.3蛋白质组学和microrna的微阵列分析电动汽车gydF4y2Ba

几个蛋白质通常发现在液,包括各种tetraspanins (CD9的研究),多泡体形成蛋白质(阿历克斯,clatherin)和膜贩运蛋白质(RAS-related蛋白质)是存在于所有电动车数量的研究。此外,蛋白质通常发现在微泡,包括CD40配体,β1整合素,和P-selectin也出现在所有电动车研究人群(gydF4y2Ba在线补充材料,表S2gydF4y2Ba)。同样数量的不同的蛋白质被发现在列弗,PEV从MCT - vehicle-treated老鼠(313、302、331、339 MCT-LEV, vehicle-LEV, MCT-PEV, vehicle-PEV)。四十一LEV-based蛋白质MCT-treated独有的老鼠,30 vehicle-treated独有的老鼠。56 PEV-based蛋白质MCT-treated独有的老鼠,64年vehicle-treated独有的老鼠。与vehicle-LEV相比,-PEV, 19个蛋白质物种差异至少两MCT-LEV双重-PEV, 20下调至少两倍。十八岁的蛋白质被确定在MCT-LEV和-PEV没有发现vehicle-LEV或-PEV (gydF4y2Ba表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。与vehicle-PEV相比,MCT-PEV在内皮细胞来源的比例显著增加蛋白质和血小板细胞衍生蛋白质的比例下降。也出现了类似的趋势与列弗有更多内皮细胞蛋白质和血小板减少蛋白质相比,MCT-LEV vehicle-LEV (gydF4y2Ba补充材料在线,图S2gydF4y2Ba)。在vehicle-PEV内皮蛋白存在于MCT-PEV但不包括CD54 (ICAM-1)。在vehicle-LEV内皮蛋白存在于MCT-LEV但不包括CD62e (E-selectin)和CD144 (VE-Cadherin)。gydF4y2Ba

微阵列分析显示一个类似列弗的MicroRNA的物种数量和PEV MCT - vehicle-treated老鼠(224、215、241、278 MCT-LEV, vehicle-LEV, MCT-PEV, vehicle-PEV,分别)。其中,至少六人上调两倍两MCT-LEV -PEV与水平发现vehicle-LEV相比,vehicle-PEV,七被抑制至少两倍,三个被确定是独特的MCT-LEV和-PEV (gydF4y2Ba表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

3.4 EV注入对循环的影响电动汽车和受体小鼠的骨髓细胞gydF4y2Ba

三十分钟后正常小鼠尾静脉注入,荧光标记的电动车可以检测到肺小血管在肺血管。PKH26-labelled EVs被毗邻PVECs,表明吸收外源性肺微循环(电动汽车的gydF4y2Ba在线补充材料,图S3gydF4y2Ba)。PHK26-labelled电动车的数量没有区别在受体小鼠的肺血管MCT-EV之后,vehicle-EV输液。gydF4y2Ba

类似于PEV获得MCT-treated老鼠,PEV隔绝老鼠MCT-LEV治疗后28天包含的e-selectin mRNA水平增加,VE-cadherin, CD143, CD31、CD34(内皮细胞)以及il - 6、il - 1受体,endothelin-1, PDGF和以挪士,相比之下,PEV隔绝vehicle-LEV-treated老鼠。这些变化最明显MCT-EV灌注后28天,在MCT-PEV-infused MCT-LEV-infused老鼠比老鼠(gydF4y2Ba图S4A补充材料在线gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

骨髓细胞从MCT-EV-infused分离小鼠通常表达的基因表达增加了epc与vehicle-EV-treated老鼠。EV输液后14天,CD133, CD34, c - kit,趋化因子受体CXCR4基因表达是更高的骨髓细胞MCT-PEV, -LEV-infused老鼠与骨髓细胞vehicle-PEV——相比,-LEV-infused老鼠。此概要EPC-associated基因的表达下降后28天白天EV输液,回到基线42。骨髓细胞内皮细胞基因的表达和基因被认为是重要的多环芳烃的发病机理是相似MCT-EV vehicle-EV-infused老鼠(gydF4y2Ba图S4B补充材料在线gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

3.5 EV孵化对内皮细胞的影响和移植BMPCsgydF4y2Ba

确定MCT-EV直接影响内皮细胞生长,MCT-EV和vehicle-EV孵化与小鼠PVECs h。72年显著减少凋亡(膜联蛋白V + / propidium碘-)细胞中确定PVEC孵化MCT-EV相比之下,PVEC孵化与等量的vehicle-EV或PBS (gydF4y2Ba图gydF4y2Ba5gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba和gydF4y2BaBgydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

确定MCT-EV能否诱导肺血管重塑通过他们影响BMPCs, BMPCs孵化与电动汽车注入健康的小鼠。荧光显微镜的BMPCs孵化与PBS PKH26-labelled EV然后洗广泛披露只有EV时包含在BMPC注入,表明电动车不相关的细胞与移植细胞转移(gydF4y2Ba在线补充材料,图S5gydF4y2Ba)。小鼠注射细胞孵化vehicle-EV没有证据的肺血管重塑注射后42天。相比之下,RV / BW WT / D比率显著增加小鼠注射细胞孵化与PBS MCT-EV与小鼠细胞孵化或vehicle-EV (gydF4y2Ba图gydF4y2Ba6gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba和gydF4y2BaBgydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

4所示。讨论gydF4y2Ba

我们假设电动汽车从MCT-injured小鼠肺血管重塑中发挥致病作用MCT-induced PH值,部分骨髓细胞的诱导分化成内皮祖细胞,肺和导致肺血管重塑。我们发现健康小鼠注射列弗或PEV MCT-injured老鼠发达PH值就是明证房车的增加质量和肺血管壁厚。这些变化被发现在所有三个时间点接收列弗或PEV研究老鼠。持续增加的房车质量和肺血管重塑中,并未观察到小鼠注射列弗或PEV从控制老鼠。大WT / D与小鼠相比,老鼠给MCT-EV vehicle-EV或PBS与外周肺动脉muscularization的增加有关。最后,房车肥大的程度与肺血管重塑的程度MCT-EV治疗老鼠就是明证房车质量之间的密切相关性和肺血管壁厚。gydF4y2Ba

肺高血压变化在小鼠中发现MCT-EV并非归因于残余MCT或其代谢产物。质谱分析未能发现其特定或其代谢物在MCT-treated老鼠或正常小鼠注射了MCT-EV的等离子体。此外,注入EV-depleted等离子体从小鼠获得MCT-induced PH值没有诱导房车质量变化或肺血管重塑,这表明肺高血压变化观察到电动汽车的结果,而不是其他元素的等离子体。gydF4y2Ba

MCT-EVs引起PH值在健康小鼠的机制尚不清楚。电动汽车正在越来越被视为重要的细胞间通信介质和高循环水平的EV曾被观察到在许多疾病,gydF4y2Ba^14gydF4y2Ba包括多环芳烃。EVs包含大量的DNA、RNA和蛋白质种类和能够诱导转录的变化,翻译和蛋白表达在细胞表面与他们接触。gydF4y2Ba^15gydF4y2Ba我们的实验室曾表明,电动汽车可以从小鼠肺细胞遗传物质转移到骨髓细胞gydF4y2Ba在体外gydF4y2Ba和lung-specific mRNA和蛋白的诱导表达。gydF4y2Ba^10gydF4y2Ba研究使用转录阻止代理表明转移EV-based转录因子诱导的细胞表型变化。gydF4y2Ba^16gydF4y2Ba这些发现支持的稳定、长期lung-specific信使rna和蛋白质的表达与列弗骨髓细胞培养。gydF4y2Ba^17gydF4y2Ba

在目前的研究中,MCT-injured鼠标EV诱导提高EPC和成熟的内皮细胞基因的表达在细胞群与BMPCs丰富,gydF4y2Ba在体外gydF4y2Ba电动汽车,而细胞孵化vehicle-treated老鼠。基因表达的蛋白质,涉及PAH-associated肺血管重塑(il - 6, endothelin-1,促红细胞生成素受体)上调BMPCs MCT-EV孵化,但不是vehicle-EV。此外,注入MCT-EV但不是vehicle-EV在健康小鼠导致增加表达相同的内皮细胞标记在受体小鼠的骨髓。这些发现表明,循环和列弗与MCT-induced PH诱导小鼠BMPCs EPC表型。gydF4y2Ba

在某些情况下,内皮祖细胞已被证明减弱肺血管重塑和钝PH值的发展。基因内皮祖细胞的临床试验已经开发了多环芳烃的治疗。然而,在其他情况下,内皮祖细胞可能导致的发病机制博士最近的研究表明,循环内皮祖细胞增加PAH,内皮祖细胞与PAH患者隔离hyperproliferative表型,导致肺血管重塑。gydF4y2Ba^{18gydF4y2Ba,gydF4y2Ba19gydF4y2Ba}机制(s)负责代内皮祖细胞与hyperproliferative表型及其招聘肺不理解。在目前的研究中,电动汽车从肺高血压诱发小鼠BMPC上调血管内皮标记和生长因子与多环芳烃的发病机理。这些细胞注入健康小鼠房车肥大和增加muscularization肺血管引起的,建议一个潜在的机制EVs可能引起肺血管重塑通过诱导骨骨髓来源的内皮祖细胞。这种机制可以不断刺激内皮祖细胞的释放,导致肺血管重塑的多环芳烃。gydF4y2Ba

这个假说是在这项研究中,进一步支持额外的实验EPC-enriched BMPCs被孵化的电动车被移植到健康的小鼠。细胞与MCT-EV孵化,但不是vehicle-EV,诱导显著增加肺血管疾病正如RV / BW WT / D比率,当移植到健康的小鼠。这些发现表明,循环电动汽车在肺高血压老鼠能引起变化EPC-enriched BMPCs可导致肺高血压的变化。gydF4y2Ba

电动汽车从肺高血压老鼠还发现有一个直接对PVECs抗凋亡的影响。孵化的PVECs MCT-EV凋亡细胞的数量减少到少于三分之一的在控制细胞。考虑到荧光标记的电动汽车被发现在肺血管30分钟尾静脉注射后,这些电动汽车的抗凋亡作用可能导致人口的发展apoptotic-resistant PVECs。Apoptotic-resistant内皮细胞被认为发挥重要作用在PAH闭塞的血管病变的发展gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba并可能导致肺血管重塑EV-induced PH值。gydF4y2Ba

在这项研究中我们发现,电动汽车使用在本质上是异构的。蛋白液的特点和微泡可以确定电动汽车的数量。此外,这些电动汽车的尺寸范围从30到423海里,进一步支持两个泡的亚种的存在在我们的准备。EVs用于这项研究似乎来自各种各样的细胞来源。微阵列分析电动汽车集中有限的面板mRNA物种支持了这一观点。尽管MCT-LEV更高水平的内皮细胞信使rna (PECAM-1、E-selectin endoglin, CD143, VE-cadherin, CD34)与vehicle-LEV相比,没有这样的差异可以看到MCT-PEV vehicle-PEV。然而,蛋白质组学分析显示内皮细胞血小板源蛋白质少MCT-LEV MCT-PEV而vehicle-LEV和vehicle-PEV。特别是e-selectin和VE-Cadherin MCT-LEV中发现了但不是vehicle-LEV MCT-PEV但不是vehicle-PEV ICAM-1被发现。内皮细胞来源的相对丰度蛋白已经被其他人在场报道在传播EV的PAH患者与健康对照组相比。gydF4y2Ba^{3 - 5gydF4y2Ba}虽然MCT-induced PH值并不影响循环电动汽车的总体水平,这些数据表明,PH值MCT-induced EV来源于内皮细胞的数量增加。gydF4y2Ba

测定肺高血压的特定特征EVs负责诱导肺血管重塑健康老鼠是很困难的,由于大量EV-based蛋白质和RNA。在目前的研究中,MCT-PEV诱导同等程度的PH值在MCT-LEV健康小鼠,建议最重要的介质EV-induced PH值是常见的两种类型的电动汽车。广泛的蛋白质组学分析显示大于两倍的增加或减少在许多蛋白质MCT-LEV和-PEV vehicle-LEV和vehicle-PEV相比。也有许多蛋白质存在于MCT-EV vehicle-EV也不见了。大多数这些蛋白质酶调节葡萄糖吸收,线粒体电子传递,脂肪酸代谢,细胞呼吸的或其他方面。许多代谢紊乱中描述的多环芳烃,gydF4y2Ba^20.gydF4y2Ba最明显的转变从葡萄糖氧化细胞呼吸的糖酵解,尽管一个适当的来源oxygenation-the所谓Warberg效果。gydF4y2Ba^21gydF4y2Ba

MCT-EV也明显有较高水平的phosphodiesterase-5 (PDE-5)的主要代谢酶负责cGMP在肺血管平滑肌细胞的新陈代谢。PDE-5肺表达和活性增加的主要原因是PDE-5抑制剂疗法治疗发展的多环芳烃。考虑到endothelium-dependent血管舒张是由cGMP, EV-induced PDE-5表达的增加也可能导致以前的观测的减少endothelial-dependent血管舒张肺动脉环与电动车孵化后的大鼠缺氧的PH值。gydF4y2Ba^22gydF4y2Ba此外,cGMP PVECs发生凋亡这一过程由PDE-5减毒。gydF4y2Ba^23gydF4y2Ba因此,提高水平的PDE-5 MCT-EV或许可以解释他们的观察gydF4y2Ba在体外gydF4y2Ba抗凋亡作用。gydF4y2Ba

MCT-LEV -PEV也显示改变的各种microrna的表达似乎参与了肺血管重塑。的六个microrna的物种被发现差异大于1/2 MCT-LEV和-PEV两(mir - 145, -451)发现增加缺氧和其特定的模型PH值和参与其发病机理。第三,mir - 328,可以抑制胰岛素生长因子- 1受体,最终导致肺动脉平滑肌细胞的凋亡,但在缺氧性肺理气的PH值。gydF4y2Ba^24gydF4y2BamiR-10b并不在vehicle-EV但在MCT-LEV和-PEV在场。miR-10b是一个重要的调制器EPC-mediated血管的血管生成在肿瘤细胞和内皮细胞的VEGF表达是上调。gydF4y2Ba^25gydF4y2BaVEGF-mediated肺血管的血管生成是一个重要的特征与多环芳烃相关肺血管重塑。在一起,这些发现表明,MCT-EV携带多个microrna能够调节异常的血管反应和最近发现多环芳烃的发病机制。gydF4y2Ba

我们选择使用MCT在目前的研究,因为它是一个行之有效的PH值在啮齿动物模型。本研究的发现可能代表一个独特的特性MCT-induced博士然而,EV-mediated肺高血压变化的证据也被观察到的缺氧模型PH值,并且目前正在进行进一步的研究来确定电动汽车从动物与其他的模型PH值可以在健康动物繁殖疾病。EV和EV-modified注射骨髓细胞也会影响血管的变化系统以及肺循环。这种可能性并不是直接评估在目前的研究中,但我们发现没有证据表明在老鼠MCT-LEV或MCT-PEV左心室肥大,表明系统性动脉压力并没有显著增加。gydF4y2Ba

总之,从目前的研究结果首次表明,PH值可以在健康小鼠注射诱导电动车从肺高血压老鼠,这转移疾病是由电动汽车。EVs从MCT-injured小鼠诱导肺血管重塑和房车肥大造成类似MCT注入。MCT-EVs含有的蛋白质含量增加和microrna的物种与PAH的发病机制和诱发BMPCs概要的基因的表达提示内皮祖细胞。PVECs MCT-EVs抑制细胞凋亡,诱导EPC-enriched变化时,导致肺血管重塑BMPCs移植到健康的小鼠。我们假设,在PH值,EVs MCT-injured老鼠有助于apoptotic-resistant肺动脉内皮细胞的增殖和分化BMPCs内皮祖细胞,肺和诱导肺血管重塑。MCT-EV诱导能力的PH值在健康小鼠蕴涵强烈的角色EV MCT-induced PH值和发病机理的可能代表一个潜在的新目标发展的更好的生物标志物和治疗肺动脉高血压疾病在人类患者。gydF4y2Ba

补充材料gydF4y2Ba

补充材料可在心血管研究在线。gydF4y2Ba

利益冲突:gydF4y2Ba没有宣布。gydF4y2Ba

资金gydF4y2Ba

这个项目是由美国国立卫生研究院(HL086868 j,GM103468 P.Q.,HL088328 to J.K.).

引用gydF4y2Ba