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伊丽莎白·Straface Lucrezia Gambardella,安东内拉·Mattatelli·拉斯泰利埃Canali,弗兰西斯卡Boccalini,卢西亚诺Agati,沃尔特Malorni, ”红细胞Gender-Associated生物标志物在代谢综合征:一个试点研究”,国际细胞生物学杂志》上, 卷。2011年, 文章的ID204157年, 7 页面, 2011年。 https://doi.org/10.1155/2011/204157
红细胞Gender-Associated生物标志物在代谢综合征:一个试点研究
文摘
患者目前的初步研究(56),一些红细胞参数在代谢综合征患者的样本和亚临床动脉粥样硬化,但没有任何迹象显示冠状动脉疾病,进行了分析。这项工作的主要目的是确定,在这个临床状态,新的外围gender-associated适合作为可能的诊断或预后价值。尤其是,三个不同的血红细胞损伤和衰老的“指标”评价:血型糖蛋白,CD47,磷脂酰丝氨酸外化。有趣的是,所有这些因素出现大幅修改和显示性别差异。这些发现可能提供新颖有用的提示在性别研究实时适合作为代谢综合征对冠状动脉疾病的进展。进一步,更广泛的研究,然而,必要的,以验证这些发现。
1。介绍
代谢综合症(大都会)是一个集群的动脉粥样硬化的危险因素,包括胰岛素抵抗、高血压、葡萄糖耐受不良,高甘油三酯血症和低高密度脂蛋白胆固醇(hdl - c)水平(1]。影响病人患动脉粥样硬化疾病的风险会大大增加,糖尿病和心血管疾病(CVD)。这可能是由于血液凝固性过高以及内皮细胞激活。被假定高凝结状态的状态可以使患者静脉血栓栓塞(2]。
一些流行病学研究,特别是弗雷明汉(3心血管疾病),调查了进化的假设致病的性别差异的存在和发展决定因素在男性和女性被察觉。例如,女性被发现比男性和经验更少的动脉粥样硬化性心血管事件,男性的发病率落后10到20年(4]。这种差距在关闭发病率随着年龄增长,当心血管疾病死亡的主要原因在女性和男性5,6]。考虑到高发病率的发病率和死亡率,由于心血管疾病,缺乏完善的gender-associated标记,进一步的研究集中在识别适合作为小说应该被认为是强制性的。
在此基础上,初步研究在低数量的患者大都会男女亚临床动脉粥样硬化的目的是识别创新周边血液生物标志物在临床前阶段7]。我们集中我们的注意力在红细胞(RBC)作为候选人可能涉及这些病理条件。红血球是特殊的细胞旨在供应氧和一氧化氮的外围和二氧化碳的肺。此外,他们还发挥,在生理条件下,清除活动对活性氧和氮物种经常过度繁殖在发病率州,例如,在炎症组织。他们的可变形性,对于他们在小血管的血液循环,是一个重要的先决条件等血管“抗氧化剂”功能。相反,红细胞表面的氧化还原状态改变时,红细胞可以是一个来源的活性物种,和,因此,其典型的结构和功能特征丢失(8,9]。重要的是,氧化修饰红细胞增加aggregability和粘性内皮和其他血液细胞,从而导致血管损伤。此外,心血管疾病的危险因素,即胰岛素抵抗、肥胖、高血压、所有的共享一个共同的红细胞表面异常离子剖面。这可能有助于解释他们频繁的临床共存。具体地说,它被假定红细胞胞内pH值较低和反向与身体质量指数(BMI)和血压正常的或高血压患者空腹胰岛素浓度。此外,离子失衡,例如,细胞内的钾,镁,钙,可以减少细胞内的pH值也导致减少谷胱甘肽(GSSG比率(10]。在这个工作中,三个不同的假定的“指标”红细胞损伤和衰老评估:血型糖蛋白(GA), CD47,磷脂酰丝氨酸(PS)。第一是一种糖蛋白,广泛表达在衰老红细胞的表面,并表达下调(11];第二,CD47,至于其他细胞,是一种integrin-associated蛋白质,作为“自我”的标志12];第三个是磷脂局部等离子体膜的内部传单,这是外部化到外层膜细胞重构导致细胞死亡,例如,通过eryptosis [13,14]。值得注意的是,据报道,phosphatidylserine-exposing红血球可能坚持血管壁(14),可能会干扰微循环,因为它提出了发生在代谢综合征(9]。重要的是,GA损失,PS外化(评估的积极性,其配体:膜联蛋白V),并降低CD47,分别作为关键事件已报告负责的红血球他们的寿命结束时15- - - - - -17]。
2。患者和方法
2.1。研究人群
56动态对象的研究人群包括大都会(31男性和25岁女性,年龄50 - 70年)和40的同龄健康献血者(HDs)(22个男性和18个女性)。所有患者和HDs是白种人。所有研究对象经历了一个完整的心血管评价包括:历史和体检,心率、血压、空腹血清葡萄糖;空腹血浆脂质、纤维蛋白原、CRP、综合二维超声心动图,颈动脉echo-color多普勒和运动心电图测试。健康的捐赠者被确定的基础上,没有心血管疾病的危险因素和一个完全正常的心血管疾病筛查。
大都会被诊断根据修订国家胆固醇教育计划成人治疗小组III (ATP-III)准则在个人会议三个或更多的标准报告其他地方(1]。健康的捐赠者被确定的基础上,没有心血管疾病的危险因素和一个完全正常的心血管疾病筛查。我们包括在研究(i)增加(N1毫米)患者颈动脉内膜中层厚度(IMT),但在没有已知或疑似冠心病(CAD),和(2)只在绝经后妇女激素替代疗法。病人已报告在表特征1。
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以前的心肌梗死患者,先前的冠状动脉旁路移植,冠状血管成形术或积极运动心电图测试,抑郁,炎性疾病,ACEI治疗被排除在研究。性质和这项研究的目的是解释所有参与者把他们的知情同意后良好的医疗实践的规则。本研究机构审查委员会批准“Sapienza大学罗马(意大利)。调查是符合赫尔辛基宣言中概述的原则。
2.2。隔离的红细胞
人类红细胞悬浮液准备从新鲜静脉血液收集之前报道(11]。
2.3。红细胞表面的氧化还原平衡的分析
细胞内ROS生产,红血球(5×105细胞)在汉克斯孵化平衡盐溶液(哈佛商学院,pH值7.4)包含dihydrorhodamine 123 (DHR 123,分子探针,美国)。细胞内的内容减少了硫醇是探索利用5-chloromethylfluoresceindiacetate (CMFDA、分子探针)。样品进行分析与FACScan流式细胞分析仪(美国,正欲加州山景城)。平均荧光强度值直方图被用来提供减少硫醇的半定量的评价内容和活性氧(ROS)的生产。
2.4。红细胞损伤评估
定量评价红细胞表面的磷脂酰丝氨酸外化(11)是由流式细胞术双染色后使用FITC-conjugated膜联蛋白V和0.05%台盼蓝10分钟在室温和分析fluorescence-activated细胞排序(流式细胞仪)FL3通道来确定坏死细胞的百分比。
2.5。加拿大皇家银行蛋白质定量和定性分析
对于检测血型糖蛋白,红细胞表面都沾anti-glycophorin(圣路易斯,密苏里州,美国)单克隆抗体,随后孵化与anti-mouse IgG-fluorescein-linked整个抗体(σ)。CD47,红血球和4%多聚甲醛固定,permeabilized Triton x - 100 0.5%(σ化学有限公司,密苏里州,美国),沾单克隆CD47抗体(圣克鲁斯生物技术、钙、美国),和随后孵化antimouse IgG-fluorescein-linked整个抗体(σ)。最后,所有的样品进行了分析与FACScan流式细胞分析仪或与尼康Microphot荧光显微镜观察。
2.6。的形态学分析
全血中代谢综合症患者和健康的捐赠者被剥夺了幻灯片,在室温下干燥,观察到光或微分干涉对比显微镜(DIC)。改变红细胞形状是评估通过计算至少500个细胞(50红血球每个字段的放大1500倍)的代谢综合症患者和健康的捐赠者。
2.7。统计分析
Cytofluorimetric结果通过使用非参数统计分析Kolmogorov-Smirnov使用单元测试任务的软件。至少20000个事件。平均荧光强度值直方图被用来提供一种半定量的分析。统计分析收集到的数据通过使用学生的表现t以及。
3所示。结果
3.1。氧化还原平衡
考虑到氧化还原状态的变化可以导致红细胞结构和功能的丧失8),分析了两个重要的参数。我们测量了活性氧(ROS)生产和总硫醇含量(本质上称为减少谷胱甘肽)。然而,未发现显著差异在红细胞表面的ROS和硫醇总产量从患者大都会相比,从健康的捐赠者(数字1(一)和1 (b))。此外,没有观察到性别差异。
(一)
(b)
3.2。形态分析
变化的红细胞粘度、粘性和aggregability已发现人类在许多病理条件。特别是红细胞粘性/聚合和形态学的变化已经被提议作为有用的标记来检测炎症条件下,斑块不稳定,和冠状动脉疾病患者动脉粥样化发展18- - - - - -20.]。为了确定红血球是否可以被视为生物标志物的诊断或预后价值在代谢综合征,其形态和粘性/聚合属性进行了研究在细胞来自患者健康的捐赠者和大都会。这些分析通过光学显微镜进行了显微图如图(两个代表2(一个))和DIC显微镜评估(没有显示)。显著增加红血球显示形态改变的样品中发现从大都会对从患者获得健康的捐赠者(图2 (b);注意改变红细胞表面的比例,约为20%,在正常的值)(21]。特别是,红血球与众多表面突起(棘细胞)已发现(箭头)。此外,患者性别考虑时,发现不同的形态学改变。特别是,红细胞表面的比例改变与大都会男性高于女性。正如所料,没有发现性别差异在红细胞表面健康的捐助者(黑色直方图图2 (b))。
(一)
(b)
3.3。红细胞衰老和死亡
分析遗传算法和CD47由流式细胞术(数字3(一个)和4(一))和免疫荧光显微镜(数字3 (b)和4 (b))。这些分析清楚地表明,GA的表达和CD47实质上类似患者红细胞表面的大都会,在那些从健康的捐赠者(数字3(一个)和4(一))。然而,当细胞从男性和女性分别进行了分析,发现这些分子的表达明显(P< 0.05)不同:红细胞表面低红细胞表面与大都会相比,男性女性的大都会。代表immuno-fluorescence显微图显示GA和CD47积极性从健康的捐赠者和红血球的男人大都会数据所示3 (b)和4 (b)。此外,关于PS外化,明显高于易位PS的外质膜传单从患者红血球中发现大都会相比与高清(图5)。此外,性别差异也是明显的。事实上,从男性患者大都会,红血球表面积极性PS控制的两倍,而没有区别,在PS外化,检测红细胞表面之间从高清女性和红血球与大都会女性。
(一)
(b)
(一)
(b)
4所示。讨论
在目前的试点研究,我们集中我们的注意力在红细胞代谢综合症的候选生物标志物。我们还调查了关于可能的性别差异。我们详细分析了三种不同的“指标”红细胞损伤和衰老:血型糖蛋白,CD47,磷脂酰丝氨酸。这一目标,不同的血液因素评价低数量(n= 56)的男性和女性患者并没有显示任何CAD的迹象。要包括在这项研究中,这些患者至少要有三个主要标准大都会和病理上颈动脉IMT异常。颈动脉IMT实际上是与许多心血管疾病的结果,包括脑和冠状动脉事件,提出了作为亚临床动脉粥样硬化指数(22]。从临床的角度来看,尽管风险因素的发生率相似,IMT,大都会的男性表现出明显高于LV功能和结构参与缺乏专利CAD的症状。
事实上,循环红细胞可能导致心血管疾病的发病机制2,8,23]。形状的维护以及红细胞表面的机械可变形性和弹性(7μ米)发行量是必不可少的重要条件,尤其是在小血管(约5μ米)。如果红细胞改变,其aggregability和胶粘剂性能的变化,从而导致血管损伤(23]。在我们的研究中,我们发现差异,细胞的衰老,细胞粘附,和/或聚合,代谢综合症患者的红细胞表面对那些健康的捐赠者。特别是,我们观察到桩的能力被修改在红细胞与大都会女性或男性。此外,他们似乎增加粘性基质。这可能是与PS外化,增加红细胞衰老和死亡的一个著名标志,已与增加细胞粘附特性有关。事实上,研究表明,红细胞损伤由于能源或抗氧化损耗引起的膜磷脂酰丝氨酸不对称,随之而来的磷脂酰丝氨酸暴露红细胞表面(eryptosis)和绑定到磷脂酰丝氨酸在巨噬细胞和肝脏枯氏细胞受体,然后吞噬和降解影响红细胞表面(14]。在本地,这些吞噬细胞产生超氧化物阴离子,激活NF -κB和c-JN,炎症信号通路调节细胞转录事件,从而导致更大的生产TNF -α、il - 6等促炎介质(9]。这可能是相关的的近期作品描述血管细胞的差异从男性和女性的“基底”氧化还原状态及其对氧化应激(24,25)导致血管疾病的发病机理(26]。
有趣的是,关于性别,我们还发现显著差异(形态学改变、aging-associated分子GA和adhesion-associated分子CD47, PS)。这些结果符合几个文献数据(23]表明红细胞疾病进展的实时生物标志物,在心血管疾病发病的因素。红血球实际上可能导致动脉粥样硬化斑块的形成(19),能像prooxidants,从而导致血管疾病的发病的机制(8]。例如,它已经表明,氧化红细胞可以代表潜在的系统性炎症来源:增加外源性或内源性CO2去氧血红蛋白有利于形成高铁血红蛋白(9]。
完全这项初步研究的结果符合文献数据表明红细胞尽可能[的血管疾病的生物标记物23]。我们还假设性别可能是这个问题的一个关键变量(3]。进一步的研究出现,然而,作为强制为了评估如果性别生物标志物分析可以检测到在一个更大的人口研究,从而为性别大都会的管理发展提供有用的见解。
确认
作者感谢加米Romano Arcieri,塞Metere他们宝贵的帮助。这项工作已经被授予“Sapienza大学支持从德拉Ministero Sanita Agati和w·Malorni。
引用
- s . m .心胸狭窄的人,j . i Cleeman s r·丹尼尔斯et al .,“代谢综合征的诊断和管理。美国心脏协会/国家心脏、肺和血液研究所的科学声明:专家小组在检测、评估和治疗高血胆固醇的成年人。执行概要。”循环,卷112,不。17日,pp. e285-e290, 2005年。视图:谷歌学术搜索
- c .是的,t . Tengler r . Vormittag et al .,“静脉thromboembolism-a代谢综合症的表现,”Haematologica,卷92,不。3、374 - 380年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- e . Ingelsson m . j . Pencina g . h . Tofler et al .,“Multimarker方法评估代谢综合征的发病率和纵向代谢危险因素的变化。弗雷明汉的后代研究”,循环,卷116,不。9日,第992 - 984页,2007年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- p . Mølstad“女性冠心病:更广泛的疾病和改善长期生存与男性相比,“斯堪的纳维亚心血管杂志,43卷,不。1,10到16,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- w·b·有“弗雷明汉的研究:历史洞察力心血管风险因素的影响在男性和女性,”医学杂志》上的性别,5卷,不。2,27-37,2002页。视图:谷歌学术搜索
- m . j .连奏的a . Gelzer r . Goland et al .,“性别糖尿病患者的护理:评论和建议,“性别医学,3卷,不。2、131 - 158年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- p .眉毛“动脉和静脉疾病之间的联系。”内科医学杂志,卷262,不。3、341 - 350年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- m . Minetti l . Agati, w . Malorni”微环境可以改变红细胞从友好的有害行为:对血管疾病发病的影响。”心血管研究,卷75,不。1,第21至28,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- d . Zappulla”,环境压力,红细胞障碍、炎症和代谢综合征:适应二氧化碳增加?”杂志的代谢疾病综合症,3卷,不。1 - 34,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- l·m·雷斯尼克“离子的高血压、胰岛素抵抗、血管疾病,和相关疾病。“X综合症的机制”、“美国高血压杂志》上》第六卷,没有。4日,页。123 - 134年代,1993年。视图:谷歌学术搜索
- p . Matarrese e . Straface d Pietraforte et al .,“过氧硝酸盐导致血红细胞的衰老和凋亡天门冬氨酰和半胱氨酰蛋白酶的激活,“美国实验生物学学会联合会杂志,19卷,不。3、416 - 418年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- 口,n . Van Rooijen, r·k·Saxena”减少的表达CD47在衰老小鼠红细胞(RBC)及其在RBC间隙作用的循环,”输血卷,47号9日,第1732 - 1725页,2007年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- d . Mandal a . Mazumder p . Das, m .茶室和j·巴苏,“Fas -、半胱天冬酶8 -半胱天冬酶3-dependent信号调节的活动aminophospholipid移位酶在人类红细胞磷脂酰丝氨酸外化,”生物化学杂志,卷280,不。47岁,39460 - 39467年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- f·朗,大肠Gulbins, p . a . Lang d . Zappulla和m .指出,“神经酰胺在自杀死亡的红细胞,”细胞生理学和生物化学,26卷,不。1,第21至28,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- e . Daugas c Cande, g .获得“红细胞:死亡的妈妈,”细胞死亡和分化,8卷,不。12日,第1133 - 1131页,2001年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- d . Pietraforte p . Matarrese大肠Straface et al .,”两个不同的途径参与peroxynitrite-induced人类红细胞衰老和细胞凋亡,”自由基生物学和医学,42卷,不。2、202 - 214年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- p . a . Oldenborg, a . Zheleznyak y . f .方c . f . Lagenaur h·d·格雷沙姆和f·p·林德伯格,“角色CD47标记红细胞上的自我,“科学,卷288,不。5473年,第2054 - 2051页,2000年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- r .松田:金子,m .菊池et al .,“等离子体膜联蛋白V测量浓度的临床意义的病人在急诊室,“复苏卷,57号2、171 - 177年,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- d . Modun,即音乐,j . Vukovic et al .,“后人类血浆抗氧化能力的增加红酒消费是由于血浆尿酸盐和红酒多酚,”动脉粥样硬化,卷197,不。1,第256 - 250页,2008。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- p . a . Kyrle g . Hron s Eichinger o·瓦格纳,“循环P-selectin和复发性静脉血栓栓塞的风险,”血栓和止血法,卷97,不。6,880 - 883年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- g . Lucantoni d . Pietraforte p Matarrese et al .,“血红细胞作为生物传感器监测氧化不平衡在慢性阻塞性肺疾病:体外和体外研究中,“抗氧化剂和氧化还原信号,8卷,不。7 - 8,1171 - 1182年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- m·w·洛伦茨h·s·马库斯·m·l .机器人m . Rosvall和m .坐”与颈动脉内膜中层厚度预测临床心血管事件:系统回顾和荟萃分析,“循环,卷115,不。4、459 - 467年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- 柏林,o . Rogowski美国阿哈罗诺夫et al .,“红细胞粘性/聚合:一种新的生物标志物检测的低级内部炎症患者atherothrombotic危险因素和证明血管疾病,”美国心脏病杂志,卷149,不。2、260 - 267年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- w·Malorni e . Straface p Matarrese et al .,“氧化还原状态和性别差异在血管平滑肌细胞,”2月的信,卷582,不。5,635 - 642年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- e . Straface r . Vona l . Gambardella et al .,“细胞性决定了女性阻力血管平滑肌细胞,”2月的信,卷583,不。21日,第3454 - 3448页,2009年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- p . Matarrese t . Colasanti b Ascione et al .,“性别差异在易受氧化应激和细胞凋亡诱导自体抗体针对RLIP76血管细胞,”抗氧化剂和氧化还原信号。在出版社。视图:谷歌学术搜索
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