三步构建动脉粥样硬化细胞模型

动脉粥样硬化（AS）是一种危害人类健康的慢性心血管疾病，是老年人最常见的死亡原因之一。AS 的主要病变特征是部分动脉的脂质沉积，并伴有平滑肌细胞（SMCs）和纤维基质增生，逐渐发展为 AS 斑块。

血管钙化（VC）是一种以磷酸钙沉积在动脉和静脉壁为特征的病理现象。动脉粥样硬化（AS）、糖尿病和慢性肾病的患者均有发生 VC 的巨大风险。

氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）在血管壁中的积累在 AS 和 VC 的发展中起着关键作用。有研究表明在 AS 脑梗死患者血清中检测到了高表达的 ox-LDL，并认为其可加速患者颈动脉斑块形成，促进不稳定斑块脱落，是脑血管病发病的独立危险因素。因此，ox-LDL 作为关键的致病因子，是AS的有效模型。

AS的发病机制复杂，细胞损伤、泡沫化、钙化等过程相互交织、相互影响，不存在一个绝对的、一成不变的顺序，但一般认为内皮细胞损伤是动脉粥样硬化发生的起始步骤。在高血脂、高血压、吸烟、糖尿病等多种因素作用下，血管内皮细胞受到损伤，其通透性增加，血液中的脂质、炎症细胞等得以进入内皮下。

内皮细胞损伤后，血液中的低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）等脂质进入内皮下间隙，被氧化修饰形成ox-LDL，ox-LDL被巨噬细胞吞噬，在细胞内形成大量脂滴，巨噬细胞从而转化为泡沫细胞。泡沫细胞聚集是动脉粥样硬化早期病变。随着动脉粥样硬化病变的发展，平滑肌细胞在病变部位增殖、迁移并发生表型转化，同时产生大量的细胞外基质。在这一过程中，局部的炎症反应、细胞死亡等释放出一些促钙化因子，如碱性磷酸酶等，促进钙盐在血管壁沉积，导致血管钙化。钙化通常发生在动脉粥样硬化斑块形成之后，使血管壁变硬、变脆，进一步加重血管病变。

一、ox-LDL诱导人脐静脉内皮细胞HUVECs损伤模型

1、实验细胞

人脐静脉内皮细胞 HUVECs

2、诱导内皮细胞损伤方法

①HUVECs接种后，用不同浓度PFE（1.5、3.0、7.5 μg/mL）预处理 2小时（注：PFE是从芫荽种子中提取的黄酮类化合物）。②ox-LDL刺激：移除预处理培养基，加入含100 μg/mL ox-LDL的新鲜培养基。继续培养 24小时，诱导内皮损伤。

此模型通过ox-LDL诱导内皮炎症和黏附分子表达(图1)，模拟动脉粥样硬化早期内皮损伤，适用于抗动脉粥样硬化药物（如PFE）的机制研究。

图1 PFE通过抑制NF-kB途径来抑制ox-LDL刺激的HUVECs炎症

二、ox-LDL诱导巨噬细胞RAW 264.7泡沫化模型

1、实验细胞

巨噬细胞系 RAW 264.7（购自美国典型培养物保藏中心，ATCC）

2、诱导泡沫化方法

①实验组先用 PFE（从芫荽种子中提取的黄酮类化合物）（1.5、3.0、7.5 μg/mL）预处理 2 小时。对照组不加 PFE；②ox-LDL 刺激：添加 ox-LDL至终浓度 100 μg/mL，与细胞共孵育 24 小时。检测指标：油红 O染色观察脂质积累（泡沫化程度）。RT-PCR/Western blot 检测胆固醇流入（LOX-1、CXCL16）和流出（ABCA1、ABCG1、SR-B1）相关基因表达（图2）。

此模型通过ox-LDL成功诱导 RAW 264.7 巨噬细胞转化为泡沫细胞，并证实药物PFE通过PPARγ-ABCA1/ABCG1 通路促进胆固醇流出，抑制泡沫化。

图2 PFE改善泡沫细胞中的脂质积聚（泡沫细胞的代表性图像用油红O染色）

三、ox-LDL诱导平滑肌细胞SMCs钙化模型

1、实验细胞

人主动脉血管平滑肌细胞 HA-SMCs（购自中国 CTCC细胞库）

2、钙化造模方法

①将 HA-SMCs分为对照组及钙化造模组，传代后的细胞饥饿 24小时后，对照组换完全培养基；②造模组换钙化培养基：10mmol/L β-甘油磷酸+ 50μg/mL L-抗坏血酸 + 100nmol/L地塞米松；并加入 50μg/mL浓度的 ox-LDL诱导细胞 14天；③茜素红S染色结果显示钙化造模组较对照组出现明显的橘红色钙化结节，钙化模型建立成功。

此模型通过筛选ox-LDL的最佳诱导浓度建立SMCs钙化模型（图 3），适用于研究特定抗炎因子（如IL-37）对该模型钙化进程的影响及其分子机制。

图3 茜素红钙化染色

在动脉粥样硬化研究的漫漫征途中，ox-LDL 无疑是我们手中的一把 "金钥匙"。通过上述精心设计的细胞模型构建方法，我们能够深入探寻其在疾病进展中的奥秘。而 Absin 作为您科研之路的坚实后盾，所提供的各类优质试剂与产品，将助力您在动脉粥样硬化研究领域乘风破浪，不断取得新的突破与成果。

参考文献:

[1]Liu J, Zhang W, Li Y, Li X, Li Y, Guo F. Flavonoids extract from the seeds of Psoralea corylifolia L. (PFE) alleviates atherosclerosis in high-fat diet-induced LDLR-/- mice. Phytomedicine. 2022;98:153983.doi:10.1016/j.phymed.2022.153983[2]马晨越. IL-37抑制人主动脉血管平滑肌细胞钙化并参与抑制其成骨转化的研究[D]. 安徽医科大学, 2023.