血管平滑肌细胞表型的成骨转换与血管钙化

血管钙化是血管壁中钙盐沉积的过程,导致血管硬化和失去弹性。它通常发生在中老年人,尤其是患有动脉粥样硬化、高血压、糖尿病和慢性肾脏疾病等疾病患者。血管钙化是一个主动的过程,其中平滑肌细胞的成骨转换是重要事件之一。这些细胞在钙化过程中释放钙离子,导致钙盐的沉积,形成钙化斑块。血管钙化受多种因素调节,包括高磷、高钙水平及氧化应激、机械应力等。此外,中医药研究在减轻血管钙化方面显示出潜力,例如灵芝孢子粉和其衍生物,三七、黄芩素、根皮素、雷公藤甲素等。这些研究为进一步理解和干预血管钙化提供了重要的证据,并揭示了一些潜在的抑制因子,可以作为未来治疗血管钙化的研究方向。

机械通气相关高拉伸通过miRNA-mRNA相互作用调节气道平滑肌细胞嘌呤代谢影响细胞刚度

目的机械通气为呼吸危重症患者提供生命支持,但也引起肺损伤(VILI),后者因病理机制不明一直是呼吸与危重症学科的重大难题。气道平滑肌细胞(ASMC)是气道内对拉伸极为敏感细胞,但ASMC在VILI中的作用及其机制尚不清楚。本研究结合全基因组测序、生物力学和细胞分子生物学相关方法,在机械通气相关高拉伸条件下分析ASMC对机械通气的主要响应机制及力学调控作用。方法采用Flexcell-5000在体外高拉伸(13%)处理人ASMC,全基因组测序分析细胞mi RNA和m RNA表达并进行mi RNA-m RNA生物信息学的整合分析,光学磁微粒扭转系统、牵张力显微术分析细胞力学特性。结果全基因组学mi RNA-m RNA整合分析发现机械通气相关高拉伸主要通过影响mi RNA-m RNA相互作用调节ASMC嘌呤代谢,如通过mi R-370-5p(↓)-PDE4D/AK7(↑)调节ATP、c AMP合成;体外细胞水平研究发现高拉伸调节ASMC内的c AMP/ATP并改变ASMC细胞刚度,且可以被mi R-370-5p模拟物部分逆转。结论本研究揭示了机械通气相关高拉伸(>10%应变)通过调控mi RNA-m RNA网络调节ASMC力学行为从而影响肺功能,为VILI的生物标志物筛选及新型治疗靶点提供新见解。

高磷诱导下肢血管平滑肌细胞成骨分化关键差异表达基因筛选及验证

目的:采用mRNA高通量测序技术筛选高磷诱导下肢血管平滑肌细胞(VSMCs)钙化差异表达基因(DEGs),分析VSMCs钙化的关键基因及信号通路。方法:将人VSMCs分为对照组和模型组,模型组细胞中加入高磷培养基,对照组细胞采用含10%胎牛血清的DMEM培养基于相同条件下培养。调整2组稳定转染VSMCs的状态,培养12 d,倒置显微镜下观察细胞形态表现并拍照。采用Hisat2软件筛选DEGs,采用Stringtie软件从生物过程(BP)、分子功能(MF)和细胞成分(CC)3个方面进行基因本体论(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析。Von Kossa染色法观察各组细胞钙化情况,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测2组细胞中碱性磷酸酶(ALP)、骨形态发生蛋白2(BMP2)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、肿瘤蛋白53(Tp53)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、铁蛋白轻链1(Ftl1)和糖基磷脂酰肌醇特异性磷脂酶D1(GPLD1)mRNA表达水平。结果:与对照组比较,模型组共2 524个DEGs,其中1 368个DEGs表达上调,1 156个DEGs表达下调;2组细胞DEGs聚类分离明显。GO功能和KEGG信号通路富集分析表达上调的DEGs主要参与微管细胞骨架组织的调节、细胞极性、蛋白质定位和细胞周期调控等BP,构建细胞膜部分、微管组织、染色体和着丝粒区等CC,发挥与磷脂酰肌醇磷酸盐、 Rho鸟苷酸三磷酸酶(GTPase)蛋白结合、参与跨膜转运和调节蛋白激酶活性等MF;表达下调的DEGs主要参与细胞质翻译、蛋白质膜定位、mRNA代谢和蛋白质内质网定位等BP,构建核糖体亚单位、细胞膜和自噬体等CC,发挥与单链DNA、核糖核蛋白复合物、生长因子结合、调节蛋白激酶活性和催化作用等MF。差异表达上调的基因富集7条信号通路,其中最为显著的是糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定的生物合成;差异表达下调的基因富集18条信号通路,其中最为显著的是铁死亡。RT-qPCR法,与对照组比较,模型组细胞中GPX4、Ftl1和Tp53 mRNA表达水平明显降低(P<0.01),GPLD1 mRNA表达水平明显升高(P<0.01);与对照组比较,模型组细胞中α-SMA mRNA表达水平明显降低(P<0.01),ALP和BMP2 mRNA表达水平明显升高(P<0.01)。结论:钙化的VSMCs与正常细胞存在DEGs,铁死亡和GPI锚定的生物合成信号途径是高磷诱导下肢VSMCs钙化的关键信号通路,主要由GPX4、Ftl1、Tp53和GPLD1共同介导完成。

冠脉搭桥术后静脉桥平滑肌细胞模型建立

目的探索冠脉搭桥静脉桥体外细胞模型的建立。方法体外培养大鼠静脉平滑肌细胞,正常对照组,5%张应力组,10%张应力组,15%张应力组4组,细胞拉伸装置不同拉伸幅度拉伸细胞,观察细胞形态变化,CCK-8检测观察细胞活性变化,Edu染色观察细胞增殖变化,划痕实验观察细胞迁移能力变化。结果与正常对照组相比较,5%张应力对细胞活度无显著影响(P>0.05);10%张应力明显促进细胞活力(P<0.05);而15%张应力则明显抑制细胞活力(P<0.01)。与正常对照组相比,5%张应力对细胞增殖无显著影响(P>0.05);10%张应力明显促进细胞增殖(P<0.01);15%张应力明显抑制细胞增殖(P<0.05)。与正常组对比,5%张应力对细胞迁移能力无明显影响(P>0.05);10%张应力促进细胞迁移能力(P<0.05);15%张应力明显抑制细胞迁移能力(P<0.05)。结论建立模型在频率1HZ,拉伸变形幅度10%参数设定下,血管平滑肌细胞与临床静脉桥再狭窄增生细胞生物行为表现一致。

白桦脂酸通过RRAGD/mTOR/ULK1促进自噬改善血管平滑肌细胞钙化

目的 探讨白桦脂酸(Betulinic acid, BA)对高磷诱导血管平滑肌细胞钙化的作用机制。方法 采用2.6μmol·g^(-1)高磷诱导小鼠主动脉平滑肌细胞体外钙化模型,CCK8检测白桦脂酸对细胞活力的影响;加入白桦脂酸低、中、高剂量(5μmol·L^(-1)、10μmol·L^(-1)、20μmol·L^(-1))及自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA,5μmol·g^(-1))。慢病毒过表达Ras相关GTP结合蛋白D(Ras-related GTP-binding Protein D,RRAGD)转染血管平滑肌细胞,通过荧光显微镜、RT-PCR验证转染效率。采用茜素红染色、细胞内钙含量、碱性磷酸酶活性检测细胞钙化程度;Western blot检测血管平滑肌细胞钙化指标RUNT相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,RUNX2),骨形态发生蛋白2(Bone morphogenetic protein, BMP2),平滑肌蛋白22α(Smooth muscle protein 22α,SM22α)和平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA);UNC-51样激酶1(UNC-51-like kinase 1,ULK1),自噬蛋白微管相关蛋白1轻链3(LC3Ⅱ/LC3Ⅰ),泛素结合蛋白P62(P62),哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(Mammalian target of rapamycin, mTOR)以及RRAGD的表达。结果 根据CCK8细胞活力结果选择白桦脂酸5、10、20μmol·L^(-1)剂量进行后续实验;钙水平、碱性磷酸酶活性及茜素红染色实验结果显示白桦脂酸改善高磷诱导血管平滑肌细胞钙化;Western blot结果显示白桦脂酸下调RUNX2、BMP2、RRAGD、p-mTOR、P62(P<0.05),上调SM22α、α-SMA、LC3Ⅱ/Ⅰ、p-ULK1的蛋白表达(P<0.05)。白桦脂酸减轻高磷诱导血管平滑肌细胞钙化的作用被自噬抑制剂3-MA和过表达RRAGD阻断。结论 白桦脂酸可能通过RRAGD/mTOR/ULK1信号通路促进自噬抑制血管平滑肌细胞钙化。

TRAF6/Runx2信号轴对牙龈卟啉单胞菌诱导血管平滑肌细胞钙化调控作用的研究

目的:探讨肿瘤坏死因子受体相关因子6(tumor necrosis factor receptor-associated factor 6,TRAF6)/Runt-相关转录因子-2(Runt-related-transcription factor-2,Runx2)信号轴对牙龈卟啉单胞菌(P.gingivalis)诱导小鼠血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)钙化的调控作用。方法:用热灭活的P.gingivalis和VSMC共培养,在21 d时检测VSMC的钙化沉积和钙含量;并检测VSMC收缩标志物α-平滑肌肌动蛋白(alpha smooth muscle actin,α-SMA)和平滑肌22α(smooth muscle 22 alpha,SM22α),以及成骨标志物碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、骨钙素(osteocalcin,OC)和Ⅰ型胶原A1(type I collagen A1,ColⅠA1)的基因和蛋白表达。此外,检测P.gingivalis诱导VSMC后TRAF6和Runx2的表达,进一步通过抑制TRAF6,检测其对Runx2表达以及VSMC和主动脉的钙化情况的作用。结果:P.gingivalis可促进VSMC发生钙化沉积以及钙含量增加(P<0.05);并且P.gingivalis能显著促进成骨标志物的表达,抑制VSMC收缩标志物表达(P<0.05);当抑制TRAF6表达时,能降低P.gingivalis诱导VMSC中Runx2的表达,并抑制VSMC和主动脉壁的钙化沉积,显著降低VSMC中钙含量(P<0.05)。结论:P.gingivalis促进VSMC成骨标志物表达,抑制收缩标志物表达,最终诱导VSMC发生钙化;并进一步证实P.gingivalis可通过TRAF6/Runx2信号轴调控VSMC和主动脉钙化。

氯沙坦通过IRE1-TRAF2-ASK1-JNK信号通路调节高糖诱导的血管平滑肌细胞的增殖、凋亡和迁移

目的 探讨氯沙坦(LT)通过肌醇需求酶(IRE)1-肿瘤坏死因子受体相关因子(TRAF)2-凋亡信号调节激酶(ASK)1-c-Jun N末端激酶(JNK)信号通路对高糖诱导的血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖、凋亡和迁移的影响。方法 取对数生长期VSMCs,并分组为空白组、高糖组(25 mmol/L葡萄糖)、高糖+LT组(25 mmol/L葡萄糖+10μmol/L LT)、高糖+毒胡萝卜素(TG)组(25 mmol/L葡萄糖+0.2 nmol/L IRE1α激动剂TG)、高糖+LT+TG组(25 mmol/L葡萄糖+10μmol/L LT+0.2 nmol/L TG)。流式细胞仪检测细胞凋亡;Transwell及划痕实验检测细胞迁移;细胞计数试剂盒(CCK)-8法检测细胞增殖;Western印迹检测IRE1-TRAF2-ASK1-JNK通路相关蛋白表达水平。结果 与空白组相比,高糖组VSMCs迁移率、增殖率、IRE1、TRAF2、p-ASK1/ASK1、p-JNK/JNK显著增加(P<0.05);与高糖组相比,高糖+LT组VSMCs迁移率、增殖率、IRE1、TRAF2、p-ASK1/ASK1、p-JNK/JNK显著降低,细胞凋亡率显著增加(P<0.05),但高糖+TG组VSMCs迁移率、增殖率、IRE1、TRAF2、p-ASK1/ASK1、p-JNK/JNK显著增加(P<0.05);TG逆转了LT对高糖诱导的VSMCs增殖、凋亡和迁移的作用(P<0.05)。结论 LT可以抑制高糖诱导的VSMCs增殖和迁移,促进其凋亡,可能与抑制IRE1-TRAF2-ASK1-JNK通路有关。

血栓心脉宁片通过调控TGF-β_(1)和Runx2表达抑制血管平滑肌细胞钙化的研究

目的探讨血栓心脉宁片是否可通过调控转化生长因子β_(1)(TGF-β_(1))和Runt相关转录因子2(Runx2)表达抑制血管平滑肌细胞的钙化。方法取对数生长期大鼠血管平滑肌细胞,实验分为5组:阴性组细胞加入DMEM培养液培养;钙化组加入β-磷酸甘油(β-GP)作用24 h诱导血管平滑肌细胞钙化;血栓心脉宁低、中、高剂量组先分别加入125 mg/L、250 mg/L、500 mg/L的血栓心脉宁片培养24 h后再给予β-GP作用24 h。采用CCK-8法检测各组细胞活力,酶标仪检测各组细胞中钙含量、碱性磷酸酶(ALP)活性及TGF-β_(1)含量,Western blot法检测细胞中Runx2蛋白表达情况。结果与阴性组比较,钙化组细胞活力明显下降(P<0.05),细胞中钙含量、ALP活性、TGF-β_(1)含量及Runx2蛋白相对表达量均明显升高(P均<0.05);与钙化组比较,血栓心脉宁各组细胞活力均明显提高(P均<0.05),细胞中钙含量、ALP活性、TGF-β_(1)含量及Runx2蛋白相对表达量均明显降低(P均<0.05),且各指标均呈浓度依赖性变化。结论血栓心脉宁片可能通过调控TGF-β_(1)和Runx2的表达,抑制大鼠血管平滑肌细胞的钙化。

LncRNA NORAD通过miR-513b-5p/GREM1轴调节颅内动脉瘤血管平滑肌细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的作用机制

目的:探讨长链非编码RNA DNA损伤诱导的非编码RNA(LncRNA NORAD)通过miR-513b-5p/GREM1轴调节颅内动脉瘤血管平滑肌细胞(VSMC)增殖、迁移、侵袭和凋亡的机制。方法:采用实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)法检测人颅内动脉瘤组织和正常组织中LncRNA NORAD、miR-513b-5p及GREM1表达。体外分离培养人VSMC,随机分为对照组、LncRNA NORAD siRNA组、miR-513b-5p mimics组、共转染(LncRNA NORAD siRNA+miR-513b-5p inhibitor)组、共转染阴性对照(LncRNA NORAD siRNA阴性对照+miR-513b-5p inhibitor阴性对照)组,分组转染后,采用实时荧光定量PCR法检测各组细胞LncRNA NORAD、miR-513b-5p及GREM1 mRNA表达;采用细胞计数试剂盒(CCK-8)和免疫荧光染色检测各组细胞增殖情况;采用Hoechst 33342染色和免疫荧光染色检测各组细胞凋亡情况;采用细胞划痕实验和Transwell实验检测各组细胞迁移、侵袭情况;采用免疫印记实验检测各组细胞上皮间充质转化(EMT)标志蛋白神经钙黏素(N-cadherin)、E-钙黏素(E-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)表达;采用双荧光素酶报告实验分析VSMC中LncRNA NORAD对miR-513b-5p、miR-513b-5p对GREM1的靶向调控。结果:与正常组织比较,颅内动脉瘤组织LncRNA NORAD、GREM1 mRNA表达明显升高(P<0.05),miR-513b-5p表达明显降低(P<0.05)。与对照组比较,LncRNA NORAD siRNA组、miR-513b-5p mimics组细胞GREM1 mRNA表达、增殖率、Ki67阳性率、迁移率、侵袭数及N-cadherin、Vimentin蛋白表达降低(P<0.05),miR-513b-5p表达、凋亡率及Bax/Bcl-2、E-cadherin蛋白表达升高(P<0.05);共转染阴性对照组各指标差异无统计学意义(P>0.05)。与LncRNA NORAD siRNA组比较,共转染组细胞GREM1 mRNA表达、增殖率、Ki67阳性率、迁移率、侵袭数及N-cadherin、Vimentin蛋白表达升高(P<0.05),miR-513b-5p表达、凋亡率及Bax/Bcl-2、E-cadherin蛋白表达降低(P<0.05)。结论:敲低LncRNA NORAD可通过上调miR-513b-5p表达而降低GREM1表达,从而抑制VSMC增殖与侵袭迁移,并促使其凋亡。

冠心宁通过TNFAIP3-ASK1/JNK通路对动脉粥样硬化血管平滑肌细胞表型转换的调控作用

目的探讨冠心宁(GXN)调控动脉粥样硬化(AS)斑块稳定性的分子机制。方法制备含有GXN药物的血清,利用氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导血管平滑肌细胞(VSMC)构建AS体外模型,Western blot和qPCR检测VSMC表型转换情况。通过沉默肿瘤坏死因子α诱导蛋白3(TNFAIP3),检测GXN对VSMC表型转换的影响。构建凋亡信号调节激酶1(ASK1)过表达载体,并利用Lip3000转染进细胞,检测GXN是否通过凋亡信号调节激酶1/c-Jun氨基末端激酶(ASK1/JNK)通路发挥作用。结果与对照组比较,ox-LDL组的细胞表型转换,表现为I型胶原蛋白(COLIA1和COLIA2)、TNFAIP3和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达水平降低(均P<0.01),基质金属蛋白酶(MMP)2、MMP9、MMP13、骨桥蛋白(OPN)、ASK1磷酸化与ASK1比值(p-ASK1/ASK1)、JNK磷酸化与JNK比值(p-JNK/JNK)升高(均P<0.01);GXN处理后VSMC表型转换为收缩型,表现为与ox-LDL组相比COLIA1、COLIA2和α-SMA水平增高(均P<0.01),MMP2、MMP9、MMP13、OPN、TNFAIP3的表达水平、p-ASK1/ASK1以及p-JNK/JNK都降低(均P<0.01)。沉默TNFAIP3后,与ox-LDL+10%GXN+sh-NC组相比,COLIA1、COLIA2、TNFAIP3和α-SMA水平降低(均P<0.01),MMP2、MMP9、MMP13、OPN、p-ASK1/ASK1以及p-JNK/JNK都升高(均P<0.01)。过表达ASK1后,与ox-LDL+10%GXN+oe-NC组相比,COLIA1、COLIA2和α-SMA的表达水平降低(均P<0.01),MMP2、MMP9、MMP13、OPN、p-ASK1/ASK1以及p-JNK/JNK都升高(均P<0.01)。结论GXN可能通过TNFAIP3调控ASK1/JNK通路介导VSMC表型转换,从而起到稳定动脉硬化斑块的作用。

别嘌醇下调尿酸介导的大鼠血管平滑肌细胞赖安酰氧化酶的表达

目的研究别嘌醇对尿酸介导的大鼠血管平滑肌细胞赖安酰氧化酶(LOX)和磷酸化p-38(P-p38)表达的影响。方法大鼠血管平滑肌细胞分为三组:空白对照组;尿酸组(尿酸40 mg/L干预48 h);别嘌醇组(尿酸40 mg/L及别嘌醇0.3 mmol/L干预48 h)。共聚焦显微镜观察细胞内活性氧情况。提取大鼠血管平滑肌细胞RNA和蛋白,实时荧光定量PCR和Western Blot测定LOX、p-38及P-p38mRNA和蛋白表达。结果尿酸组血管平滑肌细胞增殖量、细胞内活性氧、LOX及P-p38的mRNA和蛋白水平明显高于对照组;别嘌醇组血管平滑肌细胞增殖量、细胞内活性氧、LOX及P-p38的mRNA和蛋白表达水平明显下调(P<0.01)。结论别嘌醇可抑制尿酸介导的大鼠血管平滑肌细胞LOX和P-p38表达。

红景天苷通过抑制TLR 4/NF-κB通路抑制高磷诱导的血管平滑肌细胞钙化

【目的】本文旨在探讨红景天苷对血管平滑肌细胞钙化的作用及机制。【方法】本研究采用人血管平滑肌细胞钙化模型,用不同浓度的红景天苷处理细胞,茜素红染色及钙离子浓度定量检测细胞钙化,Western blot检测红景天苷对成骨样分化蛋白Runt相关转录因子2(RUNX2)和骨形态发生蛋白2(BMP2)的影响;检测红景天苷对Toll样受体4(TLR4)、核因子κB p65(NF-κB p65)和磷酸化的核因子κB p65(p-NF-κB p65)的影响;检测红景天苷对白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素1β(IL-1β)的影响。采用TLR4小干扰RNA(si-TLR4)处理血管平滑肌细胞,研究TLR4介导红景天苷对平滑肌细胞钙化的抑制作用。【结果】茜素红染色及钙离子浓度定量结果提示不同浓度的红景天苷改善高磷诱导的人血管平滑肌细胞的钙化(P<0.05)。与高磷模型组相比,红景天苷(250μmol/L、500μmol/L)下调成骨样分化蛋白RUNX2(P<0.05)和BMP2(P<0.05);250μmol/L、500μmol/L浓度的红景天苷还下调高磷诱导的TLR4(P<0.05)和p-NF-κB p65(P<0.05)的表达,而对NF-κB p65影响无显著差异(P>0.05);红景天苷(250μmol/L、500μmol/L)抑制炎症因子IL-1β(P<0.05)、IL-6(P<0.05)的蛋白水平。此外,茜素红染色及钙定量提示,红景天苷可增强敲低TLR4对高磷诱导的血管平滑肌细胞钙化的抑制作用(P<0.05)。【结论】红景天苷可通过抑制TLR4/NF-κB通路抑制高磷诱导的血管平滑肌细胞钙化。

miR-29b通过KLF4调控血管平滑肌细胞增殖及表型蛋白表达

目的探讨微小RNA-29b(microRNA-29b,miR-29b)通过靶向作用于Krüppel样因子4(Krüppel-like factor 4,KLF4)信号通路对血管平滑肌细胞增殖及表型蛋白表达的影响。方法将血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)分为4组:无义序列对照组(control+NC)、miR-29b过表达对照组(control+miR-29b)、无义序列模型组(ox-LDL+NC)、miR-29b过表达模型组(ox-LDL+miR-29b)。对照组细胞正常培养;模型组细胞采用80 mg/L氧化低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,ox-LDL)诱导24 h建立模型。细胞计数试剂盒(cell counting kit-8,CCK-8)检测VSMCs的增殖情况;实时荧光定量PCR检测miR-29b、单核细胞化学趋化因子1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)、MCP-3、α平滑肌肌动蛋白(smooth muscleα-actin,SMα-actin)、平滑肌肌球蛋白重链(smooth muscle myosin heavy chain,SM MHC)及KLF4的mRNA表达水平;酶联免疫吸附实验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)试剂盒检测培养上清中MCP-1、MCP-3水平;Western blot检测蛋白表达水平;双荧光素酶报告基因实验检测miR-29b对KLF4的靶向作用。结果ox-LDL刺激VSMCs后,细胞中miR-29b表达量显著下降。与ox-LDL+NC组相比,ox-LDL+miR-29b组细胞增殖减少,炎症因子MCP-1和MCP-3的表达降低,收缩表型蛋白SMα-actin、SM MHC的表达显著升高,KLF4表达下降。双荧光素酶报告基因实验结果表明,miR-29b能与KLF4 mRNA的3′端非翻译区(3′UTR)结合。过表达KLF4可抑制miR-29b的作用。结论miR-29b可靶向作用于KLF4,调控ox-LDL诱导的VSMCs增殖、炎症因子的表达及表型蛋白表达的变化。

miRNA-195在腹主动脉瘤血管平滑肌细胞中作用机制探讨

目的探讨miRNA-195在大鼠腹主动脉瘤中表达及对血管平滑肌细胞的作用。方法建立大鼠腹主动脉瘤模型,实时荧光定量PCR检测miRNA-195在腹主动脉瘤组织中的表达量;血管平滑肌细胞中转染miRNA抑制物,用CCK-8试剂盒检测细胞增殖变化,流式细胞仪技术检测细胞凋亡率,蛋白印迹法检测MMP-2、MMP-9和OPN蛋白表达。结果miRNA-195在大鼠腹主动脉瘤组织中呈高表达;血管平滑肌细胞中转染miRNA-195抑制物后,转染组细胞的增殖能力在48 h、72 h和96 h比对照组提高40.5%(P<0.05)、39.7%(P<0.01)、36.1%(P<0.001),且转染组细胞凋亡率比对照组降低35.6%(P<0.001),MMP-2蛋白、MMP-9蛋白和OPN蛋白在转染组中表达量分别比对照组降低45.4%、36.8%和48.8%,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论miRNA-195表达升高导致血管平滑肌细胞数量减少,并可能通过上调MMP-2和MMP-9蛋白表达致细胞外基质发生降解,从而促进腹主动脉瘤的形成和发展。

基于平滑肌细胞表型转化角度探讨中医药治疗动脉粥样硬化进展

动脉粥样硬化是一种以纤维斑块和粥样斑块为主要病理特征的血管系统疾病。当纤维斑块或粥样斑块形成后,使动脉壁增厚、变硬,导致动脉管腔狭窄、弹性下降,甚至可导致急性冠状动脉综合征、缺血性脑卒中等并发症的发生,是多种心脑血管疾病的病理基础。血管平滑肌细胞主要环形分布于血管壁的中膜内,与血管的顺应性及弹性回缩密切相关,在生理情况下,血管平滑肌细胞具有收缩力强的特性,保持着低增殖、低迁移功能,在不同的环境条件影响下,血管平滑肌细胞会发生表型转化,从收缩表型向合成表型转化,促使平滑肌细胞由中膜迁移至内膜,随后在内膜中大量积聚并刺激结缔组织的形成,进而导致斑块失稳、管腔狭窄甚至斑块破裂等病理过程的发生。该文阐述了血管平滑肌与动脉粥样硬化发生发展的关系,并总结近十年中医药通过调控血管平滑肌细胞防治动脉粥样硬化的进展,旨在为中医药防治动脉粥样硬化提供更为可靠的理论依据。

虎杖苷调节YAP1/TAZ信号通路对缺氧性肺动脉高压新生大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖与凋亡的影响

目的 探究虎杖苷(PD)对缺氧性肺动脉高压(HPH)新生大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)增殖与凋亡的影响及其作用机制。方法 将新生大鼠随机分为6组:对照组、模型组、PD低剂量组、PD中剂量组、PD高剂量组、PD高剂量+Hippo通路抑制剂(PD高剂量+XMU-MP-1)组,每组10只。缺氧2周后,检测各组大鼠右心室收缩压(RVSP)和右心室肥厚指数(RVHI),苏木精-伊红(HE)染色观察肺组织病理学变化,并计算肺动脉管壁厚度占总厚度的百分比(WT%)和管壁面积占总面积的百分比(WA%)。分离各组新生大鼠PASMCs,分为NC组、低氧(Hypoxia)组、PD低剂量组、PD中剂量组、PD高剂量组、PD高剂量+XMU-MP-1组。CCK-8和EdU检测细胞增殖,流式细胞术检测细胞凋亡,免疫印迹(Western blot)检测肺组织和PASMCs中Yes相关蛋白1(YAP1)、PDZ结合域的转录共刺激因子信号通路(TAZ)、哺乳动物不育系20样激酶1(MST1)、B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关蛋白(Bax)蛋白表达。结果 与对照组相比,模型组大鼠肺动脉管壁明显增厚,管腔变窄,RVSP、RVHI、WT%、WA%、YAP1、MST1、TAZ蛋白表达显著升高(均P<0.05);与模型组相比,PD低、中、高剂量组大鼠肺动脉增厚减少,管腔变大,RVSP、RVHI、WT%、WA%、YAP1、MST1、TAZ蛋白表达显著降低,且PD各组间差异存在剂量依赖性(均P<0.05);XMU-MP-1可逆转这一结果。与NC组相比,Hypoxia组细胞A_(450nm)值、EdU阳性率、YAP1、MST1、TAZ、Bcl-2蛋白表达显著升高,凋亡率、Bax蛋白表达显著降低(均P<0.05);与Hypoxia组相比,PD低、中、高剂量组细胞A_(450nm)值、EdU阳性率、YAP1、MST1、TAZ、Bcl-2蛋白表达显著降低,凋亡率、Bax表达显著升高,且PD各组间有剂量依赖性(均P<0.05);XMU-MP-1可逆转这一结果。结论 PD可能通过抑制YAP1/TAZ信号通路抑制HPH新生大鼠PASMCs增殖,促进凋亡。

Nrf2调控的氧化应激在Adropin抑制低氧肺动脉平滑肌细胞增殖中的作用研究

目的 观察Adropin对低氧诱导的SD大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)增殖及氧化应激的影响,并探讨其可能机制。方法 以1%的O_(2)作为诱导剂,建立PASMCs增殖及氧化应激的细胞模型,通过活性氧(ROS)激活剂H_(2)O_(2),抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)及不同浓度Adropin(100、300、1000 nmol·L^(-1))干预24 h后,检测细胞增殖及ROS,筛选Adropin抑制增殖及氧化应激的最适浓度。选择1000 nmol·L^(-1) Adropin和/或核因子E2相关因子2(Nfr2)抑制剂ML385在低氧条件下孵育PASMCs 24 h,并设置Nrf2激活剂富马酸二甲酯(DMF)作为阳性对照组,通过CCK-8试剂盒检测细胞增殖;DCFH-DA探针联合荧光酶标仪测定细胞内ROS的水平;试剂盒检测细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)的水平;流式细胞仪检测细胞周期;Western blot检测Nrf2、细胞周期蛋白(Cyclin)D1、Cyclin E的表达。结果 与对照组相比较,H_(2)O_(2)及低氧均能够诱导PASMCs增殖及ROS生成,而不同浓度的Adropin(100、300、1000nmol·L^(-1))和NAC均可抑制低氧诱导的PASMCs增殖及ROS产生,且Adropin抑制增殖及ROS产生具有浓度依赖性。与低氧组相比较,DMF或Adropin(1000 nmol·L^(-1))干预后,PASMCs增殖及细胞内ROS水平下降,SOD、GPx、CAT活性增加,MDA水平下降,Nrf2表达上调(P<0.05),而ML385能够逆转Adropin的上述作用(P<0.05);DMF或Adropin能够通过抑制Cyclin D1与Cyclin E的表达,阻滞细胞周期于G_(0)/G_(1)期,从而抑制PASMCs增殖(P<0.05),而ML385能够逆转Adropin上述作用(P<0.05)。结论 Adropin可通过抑制氧化应激抑制低氧诱导的PASMCs增殖,其机制可能与激活Nrf2有关。

PI3K/Akt/FoxO1信号通路对人源肺动脉平滑肌细胞及肺动脉高压大鼠细胞凋亡的影响

目的探究磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/叉头框蛋白O1(FoxO1)信号通路对人源肺动脉平滑肌细胞(hPASMC)及肺动脉高压大鼠细胞凋亡的影响。方法细胞实验部分,将hPASMC分为4组:(1)空白对照组;(2)血小板源性生长因子-BB(PDGF-BB)组;(3)PDGF-BB+LY294002组;(4)PDGF-BB+紫杉醇(paclitaxel)组。采用TUNEL检测细胞凋亡,采用蛋白质印迹法检测Bcl-2、裂解的胱天蛋白酶-3(cleaved caspase-3)和PI3K/Akt/FoxO1信号通路相关蛋白表达水平。动物实验部分,将12只SD大鼠随机分为4组:(1)空白对照组;(2)野百合碱(MCT)组;(3)MCT+LY294002组;(4)MCT+paclitaxel组。采用Western blot检测Bcl-2、cleaved caspase-3和PI3K/Akt/FoxO1信号通路相关蛋白表达水平。结果细胞实验部分:相比于PDGF-BB组,PDGF-BB+LY294002组与PDGF-BB+paclitaxel组的Bcl-2表达水平下降(P<0.01),cleaved caspase-3表达水平上升(P<0.01);相比于空白对照组,PDGF-BB+LY294002组与PDGF-BB+paclitaxel组的凋亡率增加(P<0.01)。动物实验部分:相比于MCT组,MCT+LY294002组与MCT+paclitaxel组Bcl-2、磷酸化Akt与磷酸化FoxO1表达水平下降(P<0.01),cleaved caspase-3与FoxO1表达水平上升(P<0.01)。各组之间PI3K表达水平无显著差异。结论PI3K/Akt/FoxO1信号通路抑制hPASMC与肺动脉高压大鼠肺组织的细胞凋亡。

衰老血管平滑肌细胞通过力学生物学负调控内皮细胞功能

目的本研究基于血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)衰老早于内皮细胞(endo thelial cells,ECs),旨在探究衰老VSMCs对ECs的调控,以深入了解二者之间的互作对相关疾病的贡献。方法免疫印迹检测衰老与年轻血管VSMCs表型标志物表达;体外梯度硬度增加培养板培养ECs后免疫印迹检测功能与表型标志物表达。此外,衰老VSMCs经Flexcell-4000T 10%幅度、1 Hz加载12 h后收取上清,超高速离心获取外泌体并进行力学响应micro RNA(mi RNA)测序与生物信息学分析,筛选出的mi RNAs模拟物处理ECs并进行靶基因预测与免疫印迹验证。结果衰老血管高表达合成型标志物,低表达收缩型标志物;硬度增加导致ECs功能失调、高表达间充质标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、波形蛋白(Vimentin);筛选出的上下调力学响应mi RNA:mi R-107-3p、mi R-743b-5p的靶基因预测与验证表明二者可分别靶向程序性细胞死亡分子10(programmed cell death 10,PDCD10)、α-SMA。结论衰老VSMCs可通过力学响应mi RNA和硬度增加的力学生物学方式负调控内皮细胞功能、增加衰老血管疾病易感风险。

细颗粒物毒性组分对血管平滑肌细胞增殖的影响及其机制研究

目的:探究细颗粒物(PM_(2.5))不同组分对血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖的影响及其机制。方法:分别制备PM_(2.5)完全颗粒物、脂溶性组分颗粒物和水溶性组分颗粒物,将VSMCs与PM_(2.5)不同组分染毒液和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路抑制剂共培养,噻唑蓝比色法(MTT)评价PM_(2.5)不同组分对VSMCs存活的影响;酶联免疫吸附法(ELISA)测定PM_(2.5)不同组分对VSMCs上清液中炎性因子表达的影响;免疫荧光法检测VSMCs中MAPK相关蛋白的表达情况。结果:PM_(2.5)全颗粒(WPPM_(2.5))和脂溶性组分(LSPM_(2.5))对VSMCs存活具有抑制作用,其作用24 h的半数抑制浓度(IC_(50))值分别为178.3μg/ml和283.9μg/ml。LSPM_(2.5)可显著增加白细胞介素-8(IL-8)的表达,U0126、SB2035850和SP600125均能显著降低LSPM_(2.5)增加的IL-8含量,可拮抗WPPM_(2.5)和LSPM_(2.5)对VSMCs的抑制,增加细胞存活率。WPPM_(2.5)和LSPM_(2.5)能激活VSMCs中P38、氨基末端激酶(JNK)和细胞外调节蛋白激酶(ERK1/2)信号通路,使其磷酸化蛋白表达增加。结论:PM_(2.5)可通过激活MAPK炎性信号通路抑制VSMCs增殖,该过程主要与其全颗粒和脂溶性组分有关。