巨噬细胞表面与脂筏相关的正常和修饰性低密度脂蛋白同时识别和内吞的可视化研究

低密度脂蛋白（LDL）的修饰，如氧化低密度脂蛋白（Ox-LDL）和酶催化低密度脂蛋白（E-LDL）等，及其将巨噬细胞诱导为泡沫细胞是动脉粥样硬化形成的关键。很可能由脂筏介导，正常和修饰的LDL被巨噬细胞表面不同类型的受体识别，经不同方式内吞，引起过多胆固醇在胞内沉积，导致细胞转化。以往报道均孤立地对LDL或Ox-LDL或E-LDL的识别和内吞及与脂筏的关系分别进行研究，而实际上，这三种LDL可能同时存在于同一细胞周围，被同一细胞表面的不同受体识别和内吞。因此研究它们之间的相互影响更具现实意义。本课题利用高荧光强度和光稳定性的不同波长荧光量子点（QD），构建具生物活性的LDL-QD、Ox-LDL-QD和E-LDL-QD探针，并用原子力/近场光学显微镜和共聚焦显微镜等对同一巨噬细胞上发生的两种以上LDL探针示踪的识别和内吞过程进行可视化，探测它们之间的相互影响及与脂筏之间的相互关系。

本项目按原定计划完成。本项目首先利用荧光量子点（QD）与不同种类低密度脂蛋白偶联，成功构建、纯化和鉴定了LDL-QD、OX-LDL-QD等探针，并与传统的荧光探针一起应用于后续的研究。随后，在比较不同种类低密度脂蛋白的作用时，我们发现细胞识别和内吞不同种类低密度脂蛋白的速率存在显著差异，不同种类低密度脂蛋白对细胞泡沫化、细胞形态学和物化性质（如细胞表面粘附力）等的影响也存在显著差异。这解释了为什么当一个细胞被多种低密度脂蛋白环绕时往往只是其中某种低密度脂蛋白对该细胞起主导作用，也为深入理解不同种类低密度脂蛋白对细胞的作用提供了重要信息。接着，通过胆固醇剔除、外源脂筏标志物的添加、荧光共定位观察等方法，本项目实验还证实了修饰性低密度脂蛋白对细胞的影响与膜脂筏结构之间确实存在相关性，这为从脂筏的角度解释修饰性低密度脂蛋白识别、内吞和影响等的作用机制提供了理论依据。最后，从细胞增殖、细胞表面粘附力和一氧化氮的产生和释放等角度，本项目还研究了不同浓度修饰性低密度脂蛋白对细胞的影响。出乎意料但有趣的是，低浓度和高浓度表现出相反的作用效果：高浓度时抑制细胞增殖、增大表面粘附力、抑制一氧化氮的产生和释放，有助于动脉粥样硬化的形成；低浓度时则作用相反，有利于减缓动脉粥样硬化的形成，因而表现出“双刃剑”的性质。这有助于深入理解修饰性低密度脂蛋白对细胞的作用或在动脉粥样硬化形成中的作用。