内皮间充质转分化与动静脉内瘘狭窄

内瘘处血管狭窄是造成内瘘闭塞并最终使其丧失功能的最主要原因。动静脉狭窄的病理特征表现为内膜增生,但其发病机制尚未明确。内皮-间充质细胞转分化的过程中会产生大量的肌成纤维细胞和细胞外基质,很可能与动静脉内瘘狭窄的病理特征密切相关。本文综述了内皮-间充质细胞转分化在动静脉内瘘狭窄中的作用研究新进展,这为内瘘狭窄机制的进一步阐明和临床上的防治提供了1种全新的思路。

ERK1/2信号通路的活化参与人脐静脉内皮细胞向间充质转分化的过程

目的建立人脐静脉内皮细胞(HUVECs)向间充质转分化的模型并探讨其可能的信号转导途径。方法以HUVECs为研究对象,分组如下:对照组、转化生长因子-β1(TGF-β1)模型组、TGF-β1+DMSO组以及TGF-β1+抑制剂干预组。TGF-β1模型组应用5ng/mL TGF-β1刺激HUVECs 72h;TGF-β1+DMSO组应用5ng/mL TGF-β1及1μL/mL DMSO刺激HUVECs 72h;TGF-β1+抑制剂干预组分别应用p38MAPK抑制剂SB203580(5mmol/L)或ERK抑制剂U0126(10mmol/L)或JNK抑制剂SP600125(5mmol/L)干预TGF-β1诱导的内皮细胞,倒置显微镜观察内皮细胞形态,应用免疫荧光法检测VE-钙粘蛋白(VE-cadherin)和α-肌动蛋白(α-SMA)在细胞内的分布情况;并应用Western blot法检测VE-cadherin和α-SMA的蛋白表达情况。结果 TGF-β1(5ng/mL)刺激HUVECs 72h后,内皮细胞形态由卵圆形铺路石状向梭形转变,与0h相比,VE-cadherin蛋白表达显著下调(P<0.05),α-SMA蛋白表达显著上调(P<0.05)。抑制ERK1/2信号转导通路,可维持HUVECs内皮细胞表型以及VE-cadherin在内皮细胞的表达,抑制α-SMA蛋白表达,与TGF-β1模型组相比,差异具有统计学意义(P<0.05);抑制p38MAPK和JNK通路,与TGF-β1模型组相比,HUVECs表型、VE-cadherin和α-SMA蛋白表达未见明显差异。结论 TGF-β1可诱导内皮细胞向间充质转分化,应用U0126抑制ERK1/2信号途径可抑制内皮细胞转分化的进展,提示ERK1/2的活化可能是该过程重要的信号转导途径。

ILK介导TGF-β/Smad通路诱导肾小球内皮细胞-间充质细胞转分化的研究

目的观察TGF-β1在肾小球内皮细胞-间充质细胞转分化(EndMT)中的作用,探讨ILK介导TGF-β/Smad信号通路在EndMT过程中的作用。方法以体外培养人肾小球内皮细胞为研究对象,分为空白对照组、TGF-β1 12.5、25.0、50.0ng/mL组、TGF-β1 50.0ng/mL+Ⅰ型受体抑制剂(LY364749)5.0μmol/L组和ILK抑制剂(QLT-0267)5.0μmol/L组,各组细胞在上述处理因素下培养48、72h,以RT-PCR测定P-Smad2/3和ILK mRNA的表达水平,以Western blot测定P-Smad2/3、ILK及E-cadherin、CD31、α-SMA和FSP-1蛋白的表达水平。结果 (1)TGF-β1可剂量依赖性诱导HGEnCP-Smad2/3和ILK mRNA水平显著升高(P<0.01)以及P-Smad2/3、ILK、α-SMA和FSP-1蛋白水平显著升高(P<0.01),但是剂量依赖性诱导E-cadherin和CD31蛋白水平显著降低(P<0.01);(2)TGF-β1Ⅰ型受体抑制剂和ILK抑制剂可显著抑制TGF-β1诱导ILK mRNA水平的升高(P<0.01)以及ILK、α-SMA和FSP-1蛋白水平的升高(P<0.01),抑制E-cadherin和CD31蛋白水平的降低(P<0.01);(3)TGF-β1Ⅰ型受体抑制剂可显著抑制TGF-β1诱导P-Smad2/3 mRNA和蛋白水平的升高(P<0.01),但是ILK抑制剂对PSmad2/3mRNA和蛋白无显著影响(P>0.05)。结论 TGF-β1可促进肾小球内皮-间充质细胞转分化,ILK作为下游效应因子介导TGF-β/Smad信号通路参与了该过程,可能在肾脏纤维化过程中发挥重要作用。

转化生长因子-RhoGTP酶/Rho激酶系统信号通路在低氧诱导大鼠肾小球内皮细胞-间充质细胞转分化中的作用及机制研究

目的低氧对大鼠肾小球内皮细胞(rat glomerular endothelial cells,rGECs)转化生长因子(transforming growth factor,TGF)-β1的表达和转分化相关蛋白表达的影响及机制研究。方法低氧培养箱培养rGECs,根据低氧培养时间将细胞随机分为5组,检测细胞增殖活性、TGF-β1及转分化相关蛋白表达情况;在低氧培养细胞中在合适的时间分别加入RhoA/ROCK阻滞剂和TGF-β1受体阻滞剂,分别再次测定:①细胞培养液中TGF-β1表达;②转分化相关蛋白表达;③RhoA/ROCK活性变化。结果①随着低氧培养时间的延长,rGECs增殖活性增加,72h活性最大(F=546.63,P<0.001);②与常氧组比较,低氧组的TGF-β1(F=16.320,P<0.001)和α-SMA(F=5.032,P=0.009)表达升高,而CD-31(F=9.882,P<0.001)表达降低;③经RhoA/ROCK阻滞剂和TGF-β1受体阻滞剂阻滞后α-SMA蛋白表达下降(相对表达量由1.423分别下降至0.750、0.434),CD-31蛋白表达升高(相对表达量由0.741分别上升至0.779、0.934)。结论研究发现低氧可致rGECs增殖活性增加,促进rGECs向间质细胞转分化。并通过细胞信号阻滞剂研究发现低氧可能通过TGF-β1-RhoA/ROCK信号通路促进rGECs向间质细胞转分化。

心血管系统中内皮细胞向间充质细胞转分化的研究进展

细胞的转分化是一种细胞在某些理化因素作用下转化为另一种细胞的现象。在胚胎发育期或某些病理及压力条件下,心血管系统中内皮细胞会转分化成间充质细胞,并带来不同的生物学意义。本文就心血管系统中内皮细胞向间充质细胞转分化的机制及检测方法进行了综述。

骨髓间充质干细胞通过抑制内皮细胞-间充质转分化减轻单侧输尿管梗阻模型肾脏纤维化

目的探讨骨髓间充质干细胞能否通过抑制内皮细胞-间充质转分化减轻单侧输尿管梗阻(unilateral ureteral obstruction,UUO)模型肾脏纤维化。方法健康雄性C57/BL6小鼠随机分为3组(每组18只),包括假手术组(Sham组)、单侧输尿管梗阻模型组(UUO组)及单侧输尿管梗阻模型+骨髓间充质干细胞治疗组(UUO+MSCs组)。分别于术后1 d、3 d和7 d处死,进行PAS及Masson染色观察小鼠肾间质病理形态学改变及评定肾间质损伤程度;激光共聚焦技术检测小鼠肾组织不同时间点α-SMA及CD31蛋白分布及表达,评定肾小管周围毛细血管(PTC)密度变化。结果与Sham组相比,UUO组术后3 d肾间质明显炎细胞浸润,7 d出现肾小管萎缩伴间质纤维化形成;UUO组α-SMA及CD31蛋白表达水平术后7 d显著增加及降低(P<0.05),UUO+MSCs组α-SMA蛋白表达术后7 d增加(P<0.05),CD31蛋白表达术后第3 d呈减低趋势(P>0.05)。与UUO组比较,UUO+MSCs组术后各时间点肾脏病理损伤减轻,7 d PTC密度显著增加(P<0.05),α-SMA及CD31蛋白表达水平术后7 d显著降低及增高(P<0.05)。结论骨髓间充质干细胞能够通过抑制内皮细胞-间充质转化减轻UUO模型肾脏纤维化。

系统性红斑狼疮相关血栓性微血管病血管内皮-间充质细胞转分化的研究

目的:探讨系统性红斑狼疮相关血栓性微血管病(SLE-TMA)肾间质血管内皮细胞表型变化及其与血管病变和间质纤维化之间的关系。方法:30例经肾活检明确诊断的SLE-TMA患者,根据血管组织学改变分为急性TMA和慢性TMA,以正常肾组织血管为对照。内皮细胞CD31、血管内皮钙黏蛋白(VE-cadherin)、α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和转化生长因子β(TGF-β)采用间接免疫荧光双重染色定位,免疫组织化学染色和Image-ProPlus 6.0测量上述分子的表达量,以平均光密度表示其表达强度。Aperio图像分析系统测量肾间质纤维化面积。结果:间接免疫荧光双重染色显示正常血管内膜无α-SMA表达,SLE-TMA血管内皮细胞表达α-SMA。与正常对照组相比,急性TMA组血管内皮CD31和VE-cadherin表达降低(P<0.05),α-SMA表达则显著增高(P<0.01);慢性TMA组内皮细胞CD31、VE-cadherin和TGF-β表达强度均显著低于急性TMA组和正常血管组(P<0.01),α-SMA表达更高(P<0.01)。肾间质血管α-SMA平均光密度与肾间质纤维化面积呈显著正相关(r=0.439,P=0.015),而CD31平均光密度与肾间质纤维化呈显著负相关(r=-0.458,P=0.011)。结论:SLE-TMA血管内皮细胞正常标记物表达减少而α-SMA表达增加,表明内皮细胞向成纤维细胞表型转变,且表达量的变化与血管病变进展相关;肾血管内皮细胞CD31表达减少和α-SMA增加与肾间质纤维化相关。

内皮-间充质转分化在腹膜透析相关腹膜纤维化中的研究进展

腹膜透析是终末期肾脏病患者的肾脏替代治疗之一。腹膜透析相关腹膜纤维化是患者退出腹膜透析最重要的原因。既往研究认为腹膜纤维化的主要机制是上皮-间充质转分化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)。近年来,研究发现内皮-间充质转分化(endothelial-mesenchymal transition,EndMT)可能是腹膜纤维化的机制之一,高糖、炎症、氧化应激等均可影响腹膜组织中EndMT的发生发展。因此,本文将综述EndMT在腹膜透析相关腹膜纤维化的研究进展。

靶向抑制表皮生长因子受体可通过干扰血管内皮细胞间充质转分化治疗肝纤维化

目的观察靶向性抑制表皮生长因子受体(EGFR)的抑制剂AZ-5104对小鼠肝纤维化症状的影响,探讨AZ-5104改善肝纤维化的作用机制。方法选用了12只雄性C57小鼠,随机分为常规组、模型组和给药组,每组4只。除常规组外,其余两组腹腔注射浓度为20%(0.8 g/kg)的CCl4,3 d/次,共注射4次,同时喂养高脂饲料和含有5%蔗糖的饮用水。给药组小鼠腹腔注射AZ-5104,CCl4注射完成后次日注射药物,第3天不做处理,重复4次上述操作,第4次药物注射完成后,处死小鼠取材,对小鼠肝脏进行常规病理学检测以及免疫荧光染色。结果CCl4所诱导的模型组与常规组比较,肝小叶内部结构严重损坏,周围纤维结缔组织数量明显增多,并且有大小不等的假小叶形成;给药组较模型组肝纤维化症状明显改善,肝纤维化过程中血管内皮细胞间充质转分化(End MT)明显减弱。结论AZ-5104作为靶向性抑制EGFR的抑制剂可改善小鼠肝纤维化,其抗纤维化效果的发挥可能与抑制纤维化过程中End MT密切相关。

M1型巨噬细胞极化在内皮细胞转分化及慢性移植肾失功中的作用

目的:探究M1型巨噬细胞极化在内皮细胞向间充质细胞转分化(endothelium-to-myofibroblast transition,EndMT)及慢性肾移植失功(chronic allograft dysfunction,CAD)中的作用。方法:从GEO公共数据库中下载GSE21374转录组测序数据,并使用Cibersort软件分析CAD患者移植肾中的免疫细胞的浸润状态。收集本中心CAD患者的移植肾切除标本,使用免疫荧光、聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)和蛋白质印迹法(Western blot,WB)等方法观察M1型巨噬细胞在移植肾组织中的浸润情况。体外脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)和干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)诱导Raw264.7巨噬细胞向M1极化。Transwell小室构建M1型巨噬细胞和主动脉内皮细胞的共培养模型。使用PCR、WB和细胞免疫荧光观察共培养模型中内皮细胞的CD31与α-SMA的表达情况。结果:基于GEO公共数据库,发现单核-巨噬细胞明显浸润于CAD移植肾组织中(P<0.05);在本中心的CAD患者移植肾标本中,CD68(+)iNOS(+)M1型巨噬细胞亦明显浸润于肾小球及间质中,且M1型巨噬细胞标志物诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)的mRNA表达量明显增加(P<0.05)。在细胞共培养模型中发现,M1型巨噬细胞可明显促进内皮细胞发生EndMT过程。结论:M1型巨噬细胞明显浸润于CAD患者的移植肾组织中,并可能通过诱导内皮细胞发生EndMT促进CAD的进展。

激活素A对成人脐静脉内皮细胞的转分化作用

目的明确激活素A(ACT A)对成人脐静脉内皮细胞转分化的影响及卵泡抑素(FS)的干预作用。方法体外培养成人脐静脉内皮细胞(HUVEC),MTT法检测不同浓度rh?ACT A、rh?FS刺激内皮细胞后的增殖率变化。将细胞分为5组:对照组、TGF?β组(T组)、ACT A组(A组)、TGF?β+FS组(T+F组)、ACT A+FS组(A+F组),采用细胞化学染色和Western Blot蛋白印迹技术观察ACT A和TGF?β对HUVEC细胞α?平滑肌动蛋白(α?SMA)、纤维连接蛋白(FN)和VE?钙黏蛋白(VE?cad)表达的影响以及FS的干预作用。结果与0 ng/mL ACT A组相比,10、30、60、100 ng/mL ACT A组的增殖活性均增加(F=22.768,P<0.001),其中30 ng/mL ACT A组的增殖率最高,单独给予FS对细胞增生无明显影响(F=0.437,P=0.781),但FS能拮抗ACT A对内皮细胞生长的促进作用,呈剂量依赖性(F=15.270,P<0.001)。细胞化学染色和Western Blot蛋白印迹结果显示:ACT A组与对照组相比,α?SMA和FN的表达增加,而VE?Cad的表达减少(均P<0.05),与TGF?β组相比,α?SMA、FN和VE?Cad的表达差异无统计学意义(均P>0.05);FS可阻断ACT A的上述效应(P<0.05),而对TGF?β的作用无明显影响(P>0.05)。ACT A+FS组与ACT A组相比,α?SMA和FN的表达减少,同时VE?Cad的表达增加(均P<0.05)。TGF?β+FS组与TGF?β组比较,α?SMA、FN和VE?Cad的表达差异无统计学意义(均P>0.05)。结论ACT A可诱导内皮细胞转分化及FN的合成,FS可通过阻断ACT A的上述效应,产生内皮细胞保护作用。

甲状旁腺素通过Wnt/β-catenin信号通路诱导内皮细胞发生内皮-脂肪细胞转分化

目的观察甲状旁腺素(PTH)是否可诱导内皮细胞内皮-间充质转分化(EndMT)及进一步转化为脂肪细胞,并对其可能机制进行探讨。方法(1)动物实验:构建慢性肾脏病(CKD)合并甲状旁腺功能亢进大鼠模型。油红O脂肪染色检测大鼠骨髓脂肪组织含量,免疫荧光双染检测骨髓内皮细胞分化抗原31(CD31)和成纤维细胞特异性蛋白1(FSP1)的表达情况。(2)细胞实验:体外培养人脐静脉内皮细胞,使用Western印迹检测不同浓度(0、10-11、10-9、10-7 mol/L,48 h)及时间(0、12、24、48 h,10-7 mol/L PTH)PTH干预下EndMT标志物CD31、FSP1和α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)蛋白表达变化及不同浓度PTH干预下核转录因子β连环蛋白(β-catenin)表达变化,免疫荧光观察CD31、FSP1和β-catenin的表达及定位。PTH干预后脂肪细胞培养基进一步诱导分化1周,Western印迹和油红O脂肪染色分别检测脂肪细胞标志物过氧化物酶体增殖物活化受体γ(PPAR-γ)、CCAAT增强子结合蛋白-α(C/EBP-α)的表达和细胞脂肪量。使用siRNA阻断β-catenin信号通路,分为对照siRNA组、β-catenin siRNA组、PTH+对照siRNA组和PTH+β-catenin siRNA组。Western印迹检测各组内皮细胞CD31、FSP1的蛋白表达及进一步诱导成脂后PPAR-γ的表达,油红O脂肪染色检测脂肪量。结果(1)CKD大鼠骨髓脂肪细胞多于对照组(P<0.05),骨髓内皮细胞存在CD31和FSP1共表达。(2)PTH干扰降低内皮细胞CD31的蛋白表达,增加FSP1和α-SMA表达,且呈浓度和时间依赖性。10-7 mol/L PTH组和48 h组以上指标分别与0 mol/L PTH组和0 h组比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。10-7 mol/L PTH干预48 h细胞质大量表达FSP1,并伴随CD31表达减少。进一步诱导分化成脂,PTH组PPAR-γ和C/EBP-α蛋白表达、脂肪量均高于对照组(均P<0.05)。PTH干扰增加核转录β-catenin表达且呈浓度依赖性。10-7 mol/L PTH组β-catenin蛋白表达与0 mol/L PTH组比较差异有统计学意义(P<0.05)。对照组β-catenin主要在细胞膜上表达,PTH组β-catenin大量进入细胞核中。与PTH+对照siRNA组比较,PTH+β-catenin siRNA组CD31、PPAR-γ蛋白表达和脂肪量均减少,FSP1蛋白表达增加(均P<0.05)。结论PTH可诱导内皮细胞通过EndMT发生内皮-脂肪细胞转分化,从而参与CKD骨质疏松的发生。其作用与经典Wnt/β-catenin信号通路有关,阻断β-catenin能减轻PTH诱导的EndMT和脂肪细胞形成。

基于CXCL12/CXCR4生物轴探讨清心饮抑制CVB3感染后CMVECs发生EndMT的作用

[目的]探讨趋化因子12(chemokine 12,CXCL12)/趋化因子受体4(chemokine receptor 4,CXCR4)生物轴在清心饮含药血清抑制柯萨奇B3病毒(Coxsackie virus B3,CVB3)感染后心脏微血管内皮细胞(cardiac microvascular endothelial cells,CMVECs)发生内皮间充质转分化(endothelial-mesenchymal transition,EndMT)过程中的作用。[方法]取生长状态良好的CMVECs设计为正常对照组、模型组、CXCR4拮抗剂组、清心饮组和清心饮+CXCR4拮抗剂组。除正常对照组用含10%胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)的杜尔伯克改良伊格尔培养基(Dulbecco’s modification of Eaglews medium,DMEM)培养外,其余各组CMVECs先用CVB3培养基感染2 h,后弃去CVB3培养基,改为普通培养。通过细胞计数试剂(cell counting kit-8,CCK8)检测各组细胞活力,免疫荧光(immunofluorescence,IF)、免疫印迹和实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time quantitative polymerase chain reaction,Real-time qPCR)等实验方法检测内皮细胞标志物血小板-内皮细胞黏附分子(platelet endothelial cell adhesion molecule-1,PECAM-1/CD31)、间充质细胞标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、CXCL12和CXCR4的蛋白及基因表达。[结果]与正常对照组比较,模型组CD31表达下降(P<0.01),α-SMA、CXCL12和CXCR4表达增强(P<0.01)。与模型组比较,CXCR4拮抗剂组、清心饮组CD31表达增强(P<0.01),α-SMA和CXCR4表达下降(P<0.01),CXCR4拮抗剂组CXCL12表达差异无统计学意义(P>0.05),清心饮组CXCL12表达下降(P<0.05)。与清心饮组比较,清心饮+CXCR4拮抗剂组CD31的表达增强(P<0.05),α-SMA、CXCL12和CXCR4表达下降(P<0.01,P<0.05)。[结论] CXCL12/CXCR4生物轴参与了CVB3感染后CMVECs发生EndMT的过程,拮抗CXCL12/CXCR4生物轴能够明显增强清心饮对该过程的抑制。

肾小管间质纤维化发病机制的研究进展

肾小管间质纤维化(TIF)是各种原因引起的慢性肾脏疾病进行性进展的共同途径,也是这些患者预后的决定性因素。其主要病理特征是炎性细胞浸润、肾间质成纤维细胞大量增殖、细胞外基质在肾间质的过度沉积及肾单位的进行性丢失,TIF的本质是慢性进行性炎症过程。研究表明,肾小管上皮/内皮间充质细胞的转分化、物理因素以及多种化学因子的共同作用,在诱导、促进TIF过程中发挥重要作用。现就近年来关于TIF的发生、发展及主要的影响因素方面的进展作一概述。

清心饮抑制CVB3感染心脏内皮细胞发生EndMT的作用机制研究

目的探讨清心饮含药血清通过调控Pyk2-PI3K-AKT信号通路抑制柯萨奇B3病毒(CVB_3)感染心脏微血管内皮细胞(CMVECs)向间充质细胞转分化(EndMT)的作用。方法选取稳定培养的心脏CMVECs,以100TCID_(50)CVB_3进行感染,采用20%清心饮含药血清进行干预(期间设立Pyk2抑制剂-TAE226和PI3K抑制剂-LY294002进行干预)。通过免疫荧光(IF)、蛋白质印迹(Western blot)、聚合酶链式反应(PCR)等实验方法检测内皮细胞标志物血小板/内皮细胞粘附分子-1(CD31)和间充质细胞标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA),富含脯氨酸的酪氨酸激酶2(Pyk2)、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)蛋白及基因的表达。结果与空白对照组比较,模型组CD31蛋白表达下调,α-SMA蛋白表达上调(P<0.05),Pyk2,PI3K,AKT蛋白均表达下调(P<0.05)。与空白血清组比较,20%清心饮含药血清组CD31蛋白表达上调,α-SMA蛋白表达下调(P<0.05);Pyk2,PI3K,AKT表达上调(P<0.05)。与20%清心饮含药血清组比较,Pyk2抑制剂组PI3K,AKT表达下调(P<0.05),CD31蛋白表达下调,α-SMA蛋白表达上调(P<0.05);PI3K抑制剂组AKT表达下调(P<0.05),CD31蛋白表达下调,α-SMA蛋白表达上调(P<0.05),而Pyk2表达无明显变化(P>0.05)。通过PCR亦发现,Pyk2,PI3K,AKT mRNA与Western blot法蛋白表达趋势一致。结论20%清心饮含药血清可通过调控Pyk2-PI3K-AKT信号通路抑制CVB_3感染CMVECs发生EndMT。