Цель этого исследования заключалась в оценке в vitro Гиполипидемические эффекты наркотиков в модуляции морфологией частиц холестерина. Сравнение гиполипидемические препараты выявили различия в их эффект в модуляции морфологических особенностей холестерина частиц.
Лечение больных дислипидемия гиполипидемические препараты приводит к значительному снижению уровня липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) и низкого до умеренного уровня увеличение липопротеидов высокой плотности (HDL) холестерина в плазме крови. Однако плохо понимается возможная роль этих препаратов в изменяя морфологию и распределение частиц холестерина. Здесь мы описываем в vitro оценки Гиполипидемические эффекты наркотиков в модуляции морфологические особенности холестерина частиц с помощью метода массив налета в сочетании с imaging проточной цитометрии. Анализ изображения частиц холестерина указал, Ловастатин, СИМВАСТАТИН, Эзетимиб и аторвастатина вызвать образование шаровых и линейные нити образный частиц, в то время как ниацин, фибраты, флувастатин и Розувастатин побудить формирование только шарообразную форму частиц. Следующая, очень чистые должностей липопротеинов низкой плотности (ЛОНП) и частицы ЛПНП, инкубировали с этими препаратами показали изменения в морфологии и изображения текстуры холестерина частицы субпопуляции. Кроме того показ 50 образцов сыворотки показали наличие более высокого уровня линейной формы частиц холестерина HDL предметам с дислипидемии (среднее 18,3%), по сравнению с образцами возраст соответствует нормальной (среднее 11,1%). Мы также отметил, что значительные вариации в Гиполипидемические эффекты наркотиков на снижение линейной форме ЛПНП и ЛПВП холестерина формирование частиц в образцах сыворотки. Эти результаты показывают, что гиполипидемические препараты, в дополнение к их клеточный Гиполипидемические эффекты, могут непосредственно модулировать морфологией частиц холестерина неферментативного механизмом действий. Итоги этих результатов имеют потенциал для информирования диагностика атеросклероза и предсказать оптимального липид понижая терапии.
Многочисленные клинические исследования показали благотворное влияние гиполипидемические препараты в сокращении плазменные уровни холестерина липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) и низкого до умеренного уровня повышения холестерина липопротеидов высокой плотности (ЛПВП), который предотвращает первичных и вторичных случаев неблагоприятных сердечно-сосудистых событий, связанных с атеросклерозом1,2,3,4,5. Статины, Группа фермента HMG-CoA редуктазы, блокирует синтез эндогенных холестерина в печени, что в свою очередь приведет к снижению циркулирующие уровни холестерина ЛПНП в крови6,7. Аналогичным образом липидов, снижение эффекта ниацина при посредничестве его прямого и неконкурентных ингибирование диацилглицерол ацилтрансфераза гепатоцито-2, ключевых печеночных ферментов, участвующих в синтезе триглицеридов8. Сравнительно Эзетимиб снижает плазменный уровень ЛПНП, ограничивая всасывание холестерина экзогенные путем связывания белка Нимана-пика C1-Like 1 (NPC1L1), расположенный в эпителиальные клетки тонкой кишки9. Фенофибрат, другой препарат для снижения уровня липидов, существенно снижает плазменные концентрации триглицеридов и также умеренно снижается LDL холестерина через Пероксисома рецепторов, активируемых иным путь10. Кроме того Омега-3 жирных кислот, как сообщается, имеют анти атеросклеротической эффект из-за его способность снижать плазменного уровня ЛПНП11.
Гиполипидемические препараты, в дополнение к их основной эффект на снижение ЛПНП, имеют целый ряд полезных плейотропный эффектов, включая повышение уровня ЛПВП, улучшение функции эндотелия сосудов, уменьшая воспаление и ингибирующих тромбоцитов Агрегаты в12,,1314. Однако основной механизм этих препаратов в повышение ЛПВП холестерина частиц и изменяя их структурных особенностей полностью не поняты. Поскольку эти лекарства широко применяются для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, связанных с атеросклерозом (ССЗ), крайне важно для дальнейшего расследования их возможной роли в определении морфологические особенности и распределения липидных частиц. Человеческой плазмы lipidome состоит из около 600 различных липиды и 22 различных молекулярных видов ЛПОНП, которые присутствуют в различных размеров, форм, плотности и композиции15,16,17 . Аналитические методы, такие как ультра центрифугирования, ЯМР и электрофорез геля градиента используются для характеристики частицы ЛПНП и ЛПВП и их подфракций18,19. Однако применение этих методов ограничивается исследования, направленные на определение влияние препаратов в модуляции морфологии и Ассамблеи липидных частиц. Потока цитометр основе доска массив является функциональной Биохимические пробы разработан для обнаружения и визуализации сыворотки производных липидов и амилоид частицы зубного налета20. Преимущества в vitro imaging метода, описанного в настоящем исследовании включить выявление липидов модулирующих наркотиков эффекты в изменяя морфологию и распределение частиц холестерина в образцах буфер и сыворотки.
В общем распределения и функциональные свойства липопротеинов очень низкой плотности, ЛПНП и ЛПВП холестерина частиц в циркуляцию крови главным образом определяются метаболических, генетические, эпидемиологических, сотовых и плазменных факторов22,23. В настоящем исследовании, изучения влияния изменения липидного наркотиков в буфере показали весьма липофильных препараты, такие как Эзетимиб, Ловастатин, СИМВАСТАТИН и аторвастатина индуцированной высшего уровня сложности на морфологию холестерина частиц по сравнению с нижнего уровня эффект наблюдается с высоко гидрофильным Розувастатин и флувастатин наркотиков. Эти результаты находятся в хорошем согласии с нашего предыдущего исследования, описывающие неферментативного механизм, основанный эффект статинов в модуляции ЛПНП и ЛПВП холестерина формирование частиц в буфер и сыворотки образцы21. Соответственно результаты настоящего исследования показали неферментативного механизм действий Эзетимиб, ниацин, фибратов и Омега-3 жирные кислоты препаратов, которые могут играть непосредственную роль в модуляции формирование частиц холестерина. Вполне возможно, что взаимосвязи между наркотиками и холестерина агрегатов приводит к Ассамблее большого размера холестерина частиц, которые являются 2-60 мкм2, экспонирование шаровых и линейные нити морфологии.
Кроме того результаты, полученные с использованием очищенного липопротеинов частицы предложить взаимодействий между холестерина агрегатов и плазменных факторов, включая липопротеинов очень низкой плотности, ЛПНП и ЛПВП белков, которые могут изменить композиции и Морфологические свойства холестерина частицы. Результаты лечения наркотиков с участием очищенный липопротеинов частицы указано выше уровня наркотический эффект на формирование частиц ЛПОНП, по сравнению с их влияние на формирование частиц ЛПНП холестерина. Ловастатин, СИМВАСТАТИН и Эзетимиб наркотиков использовались как про препаратов и их доз в анализов могут быть выше, чем физиологических концентрациях.
Интересно, что отбор образцов сыворотки, показала вариации влияние наркотиков на изменяя профили липопротеинов очень низкой плотности, ЛПНП и ЛПВП холестерина частицы формирования, особенно их влияние на формирования линейной форме частицы ЛПНП и ЛПВП. Эти препараты индуцированной снижение на линейной форме ЛПНП и ЛПВП холестерина формирование частиц в дислипидемии и образцы возраст соответствует нормальной сыворотки. Эффекты наркотиков, наблюдается на снижение линейной формы частиц формирования был выше в СИМВАСТАТИН, Эзетимиб, ловастатин и ниацин. Определение холестерина частиц с морфологии шаровых и линейные нити в образцах сыворотки крови нормальный и дислипидемия свидетельствует о том, что частицы с аналогичными морфологии может образовывать в условиях в естественных условиях . Предыдущие исследования выявили наличие диска и холестерина игольчатые кристаллы в атеросклеротических бляшек и человека и ароЕ– / – LDLR– / – мышей модели24,25,26 ,27,28.
Частицы ЛПВП, циркулирующих в крови существует как гетерогенная смесь и на уровне малых и больших размеров HDL частиц наряду с функциональной активности являются важными факторами приложить их кардио защитный эффект через обратный холестерина транспорт путь29,30. Недавние исследования показали важность выявления HDL холестерина частиц подфракций для выяснения их роли в нескольких биологических функций, таких как холестерин измеряем, противовоспалительным, анти тромботических и антиоксидантным31 . Кроме того ряд исследований сообщили эффект гиполипидемические терапии повышения низкого до умеренного уровня ЛПВП в плазме1,5,21. Соответственно результаты этого исследования обеспечивают новые идеи на морфологические особенности холестерина частиц. Примечательно, обнаружение более высокий уровень линейной формы частиц холестерина HDL в образцах сыворотки дислипидемия субъектов свидетельствует о том, что они могут быть надежным biomarker для диагностики и оценки последствий изменения липидного препаратов у больных. Однако дальнейшие расследования требуется с помощью крупных клинических образцов для лучшего понимания холестерина частиц с собственный морфологии и их ассоциации сердечно-сосудистых заболеваний.
В assay металлической пластинкы массив для изучения наркотический эффект на Ассамблее холестерина частиц, мы использовали 2 мкг флуоресценции помечены холестерина агрегатов и 5 µgof наркотиков, потому что: (1) препараты конкурсно связать оба флуоресценции помечены холестерина и эндогенные липиды присутствуют в образцах сыворотки; (2) от каждого образца мы приобрели 5000 до 10000 холестерина частицы, которые собираются в больших размеров и форм, начиная от ~ 2-60 мкг2; (3) мы наблюдали широкие вариации ответ наркотиков среди образцов сыворотки, инкубировали с наркотиками (доз 300 нг 5 мкг) и ~ 1-5% из них инкубировали с высокими дозами показала не обнаружить изменения в профиле формирования частицы холестерина; и (4) взаимодействия между холестерина агрегатов и гиполипидемические препараты при посредничестве неферментативного процесса. Таким образом концентрации реагентов, используемых в assay может быть выше, чем их физиологического уровня.
В заключение мы успешно продемонстрировали преимущества в vitro imaging метода, описанного в настоящем исследовании для определения воздействия широкого спектра гиполипидемические препараты на модуляции морфологии и состава холестерина частицы. Подход визуализация и количественной морфологии липидных частиц, применяя созвездие алгоритмов анализа изображений может помочь диагноз атеросклероз и оценить результаты липидов понижая терапии у больных.
The authors have nothing to disclose.
Эта работа финансировалась Plaxgen исследования гранта для SM (PLX-1008). Мы благодарим Пало-Альто медицинский исследовательский фонд научно-исследовательский институт для сбора образцов сыворотки от атеросклероза субъектов под номером официального утверждения IRB.
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 |