كان الهدف من هذه الدراسة تقييم في المختبر الدهن لخفض آثار المخدرات في تحوير مورفولوجية جزيئات الكولسترول. وكشفت مقارنة بين الأدوية الخافضة للدهون الاختلافات في أثرها في تحوير الميزات المورفولوجية لجزيئات الكولسترول.
علاج مرضى دسليبيدميا مع الأدوية الخافضة للدهون يؤدي إلى انخفاض كبير في مستوى البروتينات الدهنية low-density (LDL) ومنخفض إلى مستوى معتدل لزيادة الكثافة lipoprotein (HDL) الكوليسترول في البلازما. ومع ذلك، هو دور المحتمل لهذه العقاقير في تغيير مورفولوجية وتوزيع جزيئات الكولسترول غير مفهومة. هنا، يمكننا وصف تقييم آثار المخدرات الخافضة للدهون في تحوير الخصائص المورفولوجية جزيئات الكولسترول استخدام أسلوب صفيف اللوحة في تركيبة مع التصوير التدفق الخلوي في المختبر . تحليل الصورة من جزيئات الكوليسترول أشارت إلى أن لوفاستاتين، سيمفاستاتين، ازيتمايب، واتورفاستاتين الحث على تكوين جزيئات حبلا على شكل كروي والخطي على حد سواء، بينما حمل النياسين، فيبراتيس، فلوفاستاتين و rosuvastatin تكوين جزيئات على شكل كروي فقط. المقبل، وتنقية جداً low-density lipoprotein (VLDL) وجسيمات LDL المحتضنة مع هذه الأدوية أظهرت التغييرات في نسيج مورفولوجيا وصورة من الكوليسترول الجسيمات الفئات السكانية الفرعية. وعلاوة على ذلك، فحص عينات مصلية 50 كشفت عن وجود مستوى أعلى من الجسيمات الكولسترول الحميد على شكل الخطي في المواضيع مع دسليبيدميا (يعني من 18.3 في المائة) مقارنة بالعينات مطابقة العمر العادي (يعني من 11.1 في المائة). كما لاحظنا تفاوتات كبيرة في تخفيض الدهن آثار المخدرات على تقليل الخطية على شكل تشكيل جزيئات الكوليسترول LDL والكوليسترول الجيد في عينات مصل الدم. تشير هذه النتائج إلى أن الأدوية الخافضة للدهون، بالإضافة إلى آثارها hypolipidemic الخلية بوساطة، مباشرة قد تعدل مورفولوجيا جزيئات الكولسترول بآلية غير الانزيمية للعمل. نتائج هذه النتائج إمكانية إعلام تشخيص تصلب الشرايين والتنبؤ بالعلاج الأمثل لخفض الدهون.
العديد من الدراسات السريرية أظهرت الآثار المفيدة للأدوية الخافضة للدهون في الحد من مستويات البلازما الكوليسترول low-density البروتينات الدهنية (LDL) وانخفاض لمستوى متوسط من الزيادة في نسبة الكولسترول في الدم الكثافة lipoprotein (HDL)، الذي يمنع حدوث المرحلتين الابتدائية والثانوية من الأحداث القلب والأوعية الدموية الضارة المرتبطة بتصلب الشرايين1،2،3،،من45. Statins، مجموعة من حكومة صاحب الجلالة-CoA مثبطات الإنزيم ريدكتيز، كتلة توليف الكولسترول الذاتية في الكبد أن تعمم في يؤدي بدوره إلى انخفاض مستويات الكولسترول في الدم6،7. وبالمثل، هو توسط الدهن خفض تأثير النياسين تثبيط مباشرة ويختلف تتمثل دياسيلجليسيرول أسيلترانسفيراسي-2، إنزيم كبد رئيسية مشاركة في توليف الدهون الثلاثية8. نسبيا، ازيتمايب يقلل من مستوى LDL البلازما عن طريق الحد من امتصاص الكوليسترول خارجية ملزمة للبروتين نيمان بيك C1-Like 1 (NPC1L1) الموجودة في الخلايا الظهارية من الأمعاء الدقيقة9. فينوفيبرات، آخر العقاقير الخافضة للدهون، يقلل إلى حد كبير تركيزات البلازما الدهون الثلاثية وأيضا معتدل يقلل الكولسترول عن طريق ممر مستقبلات المنشط ادعاءا بيروكسيسومي10. إلى جانب ذلك، أفيد بالأحماض الدهنية أوميغا-3 لها تأثير المضادة تصلب الشرايين نظراً لقدرتها على خفض مستويات الكولسترول11البلازما.
الأدوية الخافضة للدهون، بالإضافة إلى تأثيرها الأساسي على تخفيض الكولسترول، تحتوي على عدد من الآثار بليوتروبيك المفيدة، بما في ذلك تحسين مستوى الكوليسترول الجيد، وتحسين وظائف بطانية، الحد من الالتهابات، وتثبيط الصفيحات المجموعات12،،من1314. ومع ذلك، الآلية الأساسية لهذه الأدوية في زيادة جزيئات الكولسترول الحميد وتعديل خصائصها الهيكلية ليست مفهومة تماما. نظراً لهذه الأدوية توصف على نطاق واسع لعلاج أمراض القلب والأوعية الدموية المتصلة بتصلب الشرايين (كفدس)، من الضروري مواصلة التحقيق أدوارهم المحتملة في تحديد الخصائص المورفولوجية وتوزيع جزيئات الدهن. ليبيدومي البلازما البشرية تتكون من حوالي 600 من الدهون متميزة و 22 أنواع جزيئية مختلفة يحتوي موجودة في مختلف الأحجام والأشكال، والكثافة والتراكيب15،16،17 . تستخدم أساليب تحليلية مثل الترا-الطرد المركزي، والرنين المغناطيسي، والتفريد جل التدرج لتوصيف جسيمات LDL و HDL وعلى18،اﻷفخاذ19. بيد أن تطبيق هذه الأساليب يقتصر على دراسات تهدف إلى تحديد تأثير الأدوية في تحوير مورفولوجيا وتجميع جزيئات الدهن. هو صفيف يستند إلى اللوحة cytometer تدفق مقايسة بيوكيميائية فنية المتقدمة للكشف عن وتصور مصل المستمدة من الدهن واميلويد البلاك الجسيمات20. مزايا في المختبر التصوير الأسلوب الموصوفة في هذه الدراسة يمكن تحديد آثار المخدرات تحوير المادة الدهنية في تغيير مورفولوجية وتوزيع جزيئات الكولسترول في عينات من المخزن المؤقت والمصل.
وبصفة عامة، تتحدد أساسا بالتوزيع والخصائص الوظيفية لجزيئات الكوليسترول VLDL LDL والكوليسترول الجيد في الدورة الدموية الخلوية الأيضية، والوراثية، والأوبئة، والبلازما العوامل22،23. في هذه الدراسة، بدراسة آثار تعديل المادة الدهنية وكشف المخدرات في المخزن المؤقت لأن المخدرات محبتين العالية مثل ازيتمايب، لوفاستاتين، سيمفاستاتين، واتورفاستاتين الناجمين عن تعقيد مستوى أعلى في مورفولوجية جزيئات الكوليسترول مقارنة بمستوى أقل لاحظت مع المخدرات rosuvastatin وفلوفاستاتين ماء عالية. هذه النتائج في اتفاق جيد مع دراستنا السابقة تصف تأثير غير الانزيمية إليه على أساس من الستاتين في تحوير تشكيل جزيئات الكوليسترول LDL والكوليسترول الجيد في المخزن المؤقت والمصل عينات21. وبناء على ذلك، كشفت النتائج من هذه الدراسة إليه غير الانزيمية للعمل ازيتمايب، النياسين، فايبرات، والأحماض الدهنية أوميغا-3 الأدوية التي قد تلعب دوراً مباشرا في تحوير تشكيل جزيئات الكولسترول. فمن الممكن أن التفاعلات بين الأدوية والمجاميع الكوليسترول يؤدي إلى جمعية جزيئات الكوليسترول كبيرة الحجم التي هي 2-60 ميكرومتر2، نستعرض حبلا كروي والخطي مورفولوجيس.
وعلاوة على ذلك، توحي النتائج التي تم الحصول عليها باستخدام جزيئات بروتين دهني المنقي التفاعلات بين مجاميع الكولسترول وعوامل البلازما بما في ذلك البروتينات VLDL LDL و HDL التي قد تغير من التراكيب والخصائص المورفولوجية للكوليسترول جسيمات. أشارت نتائج العلاج المخدرات التي تنطوي على جزيئات بروتين دهني المنقي إلى تأثير المخدرات مستوى أعلى في تكوين جزيئات VLDL مقارنة بأثرها يحتفل به في تكوين جزيئات الكوليسترول LDL. واستخدمت المخدرات لوفاستاتين، سيمفاستاتين، وازيتمايب كالمخدرات المحترفين وعلى جرعات في الاختبارات قد تكون أعلى من التركيزات الفسيولوجية.
من المثير للاهتمام، فحص عينات مصلية وأظهرت وجود اختلافات تأثير المخدرات على تغيير ملفات التعريف لتكوين جزيئات الكوليسترول VLDL LDL و HDL، وبخاصة تأثيرها على التشكيلات من الخطي على شكل جسيمات LDL و HDL. هذه الأدوية الناجم عن التخفيض في خطية على شكل تشكيل جزيئات الكوليسترول LDL والكوليسترول الجيد في دسليبيدميا وعينات المصل العادي مطابقة العمر. آثار المخدرات لوحظ على الحد من تكوين جزيئات على شكل خطي كان أعلى في سيمفاستاتين، ازيتمايب، لوفاستاتين، والنياسين. وتقترح تحديد جزيئات الكولسترول مع مورفولوجيس حبلا كروي والخطي في عينات المصل العادي ودسليبيدميا أن الجزيئات مع مورفولوجيس مماثلة قد تشكل في ظروف في فيفو . وحددت الدراسات السابقة وجود القرص وبلورات الكوليسترول مثل إبرة في لويحات تصلب الشرايين في الإنسان، والذين–/– ولدلر–/– الفئران نماذج24،،من2526 ،،من2728.
توجد جسيمات HDL المتداولة في الدم كخليط غير متجانس ومستوى الجزيئات الصغيرة والكبيرة الحجم الحميد جنبا إلى جنب مع الأنشطة الفنية من العوامل الهامة التي تمارس تأثيرها واقية من أمراض القلب عن طريق النقل عكس الكوليسترول مسار29،30. وقد أبرزت الدراسات الحديثة أهمية تحديد اﻷفخاذ الجسيمات الكولسترول الحميد لتوضيح دورها في متعددة الوظائف البيولوجية مثل efflux الكولسترول، المضادة التهاب ومكافحة الخثاريه ومضادات الأكسدة31 . وبالإضافة إلى ذلك، قد أفاد عدد من الدراسات أثر المعالجة الخافضة للدهون في زيادة منخفض إلى متوسط مستوى الكوليسترول الجيد في البلازما1،5،21. وبناء على ذلك، توفر النتائج من هذه الدراسة رؤى جديدة على الخصائص المورفولوجية لجزيئات الكولسترول. جدير بالذكر أن الكشف عن مستوى أعلى من الجسيمات الكولسترول الحميد على شكل الخطي في عينات مصل الدم من مواضيع دسليبيدميا يوحي بأنها قد تكون العلامات البيولوجية يمكن الاعتماد عليها لتشخيص وتقييم الآثار المترتبة على تعديل المادة الدهنية المخدرات في المرضى. ومع ذلك، لا تزال التحقيقات المطلوبة باستخدام عينات سريرية كبيرة لفهم أفضل لجزيئات الكولسترول مع مورفولوجيس متميزة وارتباطها بالرسوم التعويضية.
في مقايسة الصفيف اللوحة لدراسة أثر المخدرات على جمعية جزيئات الكولسترول، استخدمنا 2 ميكروغرام من الأسفار المسماة المجاميع الكوليسترول والمخدرات µgof 5 كل سبب: المخدرات (1) ربط تنافسية لكل الأسفار المسماة الكولسترول و الدهون الذاتية الموجودة في عينات مصل الدم؛ (2) من كل عينة، اكتسبنا جزيئات الكوليسترول 5,000 إلى 10,000 التي يتم تجميعها في أحجام كبيرة وأشكال تتراوح بين 60 ~ 2 μ2؛ (3) لاحظنا تباينات واسعة للاستجابة للمخدرات بين عينات مصلية المحتضنة مع المخدرات (جرعات 300 نغ إلى 5 ميكروغرام) و ~ 1-5% منهم المحتضنة بجرعات عالية لم تظهر أي تغييرات يمكن اكتشافها في التشكيل الجانبي لتكوين جزيئات الكولسترول؛ و (4) التفاعل بين المجاميع الكوليسترول والأدوية الخافضة للدهون هو توسط عملية غير الانزيمية. ومن ثم فقد تكون تركيزات الكواشف المستخدمة في الفحص أعلى من مستواها الفسيولوجية.
وفي الختام، وقد أثبتنا بنجاح مزايا في المختبر التصوير الأسلوب الموصوفة في هذه الدراسة لتحديد تأثير مجموعة واسعة من الأدوية الخافضة للدهون على تحوير مورفولوجيا وتكوين الكوليسترول جسيمات. نهج تصور والتحديد الكمي مورفولوجية جزيئات الدهن باستخدام كوكبة من خوارزميات تحليل الصورة قد تساعد تشخيص تصلب الشرايين وتقييم نتائج العلاج لخفض الدهون في المرضى.
The authors have nothing to disclose.
تم تمويل هذا العمل من البحوث بلاكسجين المنح الممنوحة إلى SM (PLX-1008). ونحن نشكر بالو ألتو معهد بحوث مؤسسة البحوث الطبية لجمع عينات من مصل الدم من مواضيع تصلب الشرايين تحت موافقة مجلس الهجرة واللاجئين.
TopFluor fluorescent cholesterol | Avanti Polar lipids | store 100 µl aliquots at -20 °C | |
simvastatin (pro-drug) | Cayman Chemicals | store 100 µl aliquots at -20 °C | |
lovastatin (pro-drug) | Cayman Chemicals | store 100 µl aliquots at -20 °C | |
rosuvastatin | Cayman Chemicals | store 100 µl aliquots at -20 °C | |
atorvastatin | Cayman Chemicals | store 100 µl aliquots at -20 °C | |
fluvastatin | Cayman Chemicals | store 100 µl aliquots at -20 °C | |
ezetimibe (pro-drug) | Cayman Chemicals | store 100 µl aliquots at -20 °C | |
Niacin | MilliporeSigma | store 100 µl aliquots at -20 °C | |
fibrate | MilliporeSigma | store 100 µl aliquots at -20 °C | |
omega-3 fatty acid | MilliporeSigma | store 100 µl aliquots at -20 °C | |
purified VLDL proteins/particles | Lee Bio | ||
purified LDL proteins/particles | Lee Bio | ||
purified HDL proteins/particles | Lee Bio | ||
Human age-matched serum | Dx Biosamples | ||
Human atherosclerosis serum | Bioserve | ||
Human normal serum | Stanford Blood center | ||
LDL measurement reagent pack | Roche Diangostics | ||
HDL measurement reagent pack | Roche Diangostics | ||
Total cholesterol measurment | Roche Diangostics | ||
96-well microtitre plates | |||
Triglycerides measrument | Roche Diangostics | ||
Amnis Imaging Flow cytometer | Amnis Inc | ||
IDEAS image analysing software | Amnis Inc | ||
Chemistry Analyzer-1, ChemWel 2902 | Awarness Technology | ||
Chemistry Analyzer-2, Intergra 400 | Roche Diangostics |