PD-1抗体对PM2.5诱导的大鼠心血管及血管内皮细胞损伤的影响

目的 探讨程序性死亡蛋白(PD)-1抗体对PM2.5染毒大鼠心血管损伤的作用及对PM2.5引起人血管内皮细胞损伤的影响.方法 40只雄性SD大鼠随机分成对照组、PM2.5组、低剂量(PM2.5+低剂量PD-1抗体)组、高剂量(PM2.5+高剂量PD-1抗体)组,每组10只.气管滴注PM2.5悬液进行染毒,每隔2 d滴注1次,持续3 w,并以低、高剂量PD-1抗体(10 mg/kg、20 mg/kg)注射腹腔.实验前后测定大鼠体质量;末次染毒24 h后,腹主动脉取血,检测血清中氧化应激和炎症反应相关因子的水平;苏木素-伊红(HE)染色检测肺部和心脏组织形态学变化;TUNEL染色检测心肌细胞凋亡情况.人血管内皮细胞EA.hy926随机分为对照组、PM2.5组、低剂量组、高剂量组,PM2.5组用含100μg/ml PM2.5培养液培养,低、高剂量组用含1 mg/ml PM2.5培养液和PD-1抗体(0.5、1.0 mg/ml)培养,24 h后收集细胞,噻唑蓝(MTT)法和流式细胞术检测细胞活性和凋亡;Western印迹法检测活化型半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Cleaved caspase)-3、Cleaved caspase-9蛋白表达.结果 与对照组比较,实验后PM2.5组大鼠体质量减轻,血清中超氧化物歧化酶(SOD)活性、谷胱甘肽(GSH)含量下降,丙二醛(MDA)、白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α、内皮素(ET)-1和C反应蛋白(CRP)含量均升高,肺组织和心肌组织出现明显的病理改变,心肌细胞凋亡增加,差异均具有统计学意义(P<0.01).与PM2.5组比较,经高、低剂量PD-1抗体处理的大鼠,体质量有所增加,血清中SOD活性及GSH含量升高,MDA、IL-6、TNF-α及CRP含量均下降,高剂量PD-1抗体处理下ET-1也下降,肺组织和心肌组织病理学形态得到改善,心肌细胞凋亡减少,差异均具有统计学意义(P<0.01).与对照组比较,PM2.5组EA.hy926细胞存活率降低,细胞凋亡率增加,Cleaved caspase-3和Cleaved caspase-9表达增加,差异均具有统计学意义(P<0.01);与PM2.5组比较,低剂量组、高剂量组的细胞存活率均升高,细胞凋亡率下降,同时,细胞中Cleaved caspase-3和Cleaved caspase-9表达减少,差异均具有统计学意义(P<0.01).结论 PD-1抗体可减轻PM2.5染毒引起的大鼠心血管损伤,其保护机制可能与抑制炎症反应、抗氧化损伤相关,此外,PD-1抗体还能够减少PM2.5诱导的人血管内皮细胞凋亡.