心肌素在平滑肌细胞分化及表型调节中的作用

平滑肌细胞在动脉粥样硬化的发生和进展过程中起了重要作用。粥样斑块中的平滑肌细胞不仅来源于中膜平滑肌,还可以从骨髓干细胞分化而来。平滑肌细胞的分化是高度可逆的,并在多种局部环境因素的参与作用下发育。平滑肌细胞表达多种标志表明它们在分化成熟中的相对状态。但是没有单个细胞分化特异性标志能将平滑肌细胞与其它完全区别开。心肌素及与其相关的血浆反应因子共刺激因子、ETS家族三元复合物(EIK-1)和心肌素相关转录因子对平滑肌细胞分化起到一定作用。因此平滑肌祖细胞概念的提出,为动脉粥样硬化防治提供了一种新的治疗策略。

MRTF-A在动脉粥样硬化病变中的研究进展

动脉粥样硬化是心血管事件发生的重要因素。相关流行病学调查显示,近几年中国动脉粥样硬化性心血管疾病负担快速而显著增加,给国家公共卫生问题带来重大挑战。心肌素相关转录因子A(MRTF-A)在动脉粥样硬化发展进程中发挥着重要作用,包括参与炎症反应、促进粥样硬化进程中脂质积聚及促进血管平滑肌细胞表型转化等,探索MRTF-A在动脉粥样硬化病变中的研究进展对于寻找新的治疗靶点具有重要意义。文章就MRTF-A在动脉粥样硬化病变过程中的作用进行综述,可为冠状动脉粥样硬化的靶向治疗提供参考。

MRTF-A诱导自噬从而缓解脑缺血再灌注大鼠皮层神经细胞损伤

目的:研究心肌素(myocardin)相关转录因子A(MRTF-A)对脑缺血再灌注大鼠皮层神经细胞损伤的影响。方法:90只SD大鼠随机分为3组:假手术组、缺血再灌注模型组和MRTF-A实验组。采用慢病毒注射及大脑中动脉栓塞法处理动物。Longa’s 5分法进行神经功能评分;2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色评价脑梗死体积;透射电镜(TEM)观察自噬溶酶体形成;Western blot检测MRTF-A、自噬相关蛋白(LC3-I、LC3-II和beclin-1)及凋亡相关蛋白(Bcl-2和Bax)的表达水平;TUNEL联合免疫荧光法检测神经细胞凋亡率与LC3蛋白表达分布的相关性。结果:假手术组、模型组和实验组的神经功能评分分别为0、2.57±0.20和1.71±0.18,脑梗死体积百分率分别为0、(31.67±2.73)%和(12.00±1.16)%;与模型组相比,实验组的神经功能评分和梗死体积百分率均显著降低(P<0.01)。TEM结果显示,模型组神经细胞核膜结构不完整,细胞器肿胀变形,伴随有自噬溶酶体形成;实验组神经细胞损伤较模型组有所缓解,自噬溶酶体形成增多。Western blot结果显示,造模后Bcl-2/Bax比值显著下降(P<0.01);与模型组相比,实验组LC3-II/LC-I和Bcl-2/Bax比值及beclin-1和MRTF-A蛋白表达量均显著升高(P<0.05或P<0.01)。与假手术组[(3.31±2.72)%]相比,模型组神经细胞凋亡率[(57.02±11.04)%]明显升高(P<0.01);高表达MRTF-A后,实验组神经细胞凋亡率[(42.10±5.20)%]较模型组明显降低(P<0.05)。假手术组的LC3蛋白分布均匀呈弥散状;与模型组对比,实验组的LC3蛋白荧光强度显著上升(P<0.05),在神经细胞胞浆中聚集明显,呈斑片状。结论:脑缺血再灌注损伤诱导大鼠皮层神经细胞凋亡和轻微自噬反应;在皮层神经细胞中上调MRTF-A表达后,MRTF-A可通过增强自噬水平有效抑制脑缺血再灌注过程中皮层神经细胞损伤。

miR-20a-5p通过靶向MRTFA缓解ox-LDL诱导的内皮细胞损伤

目的探讨miR-20a-5p是否可通过靶向心肌素相关转录因子A(MRTFA)缓解氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)损伤。方法 RT-qPCR检测miR-20a-5p在不同剂量不同时间oxLDL诱导的HUVEC中的表达;MTT法、流式细胞术和Western blot检测过表达miR-20a-5p和MRTFA对ox-LDL诱导HUVEC增殖和凋亡的影响;乳酸脱氢酶(LDH)测试盒测定过表达miR-20a-5p对ox-LDL诱导HUVEC中LDH释放的影响;ELISA法检测过表达miR-20a-5p和MRTFA对ox-LDL处理的HUVEC中氧化应激指标超氧化物歧化酶(SOD)、一氧化氮(NO)、内皮型一氧化氮合酶(e NOS)和丙二醛(MDA)的影响;荧光素酶报告和Western blot实验验证miR-20a-5p与MRTFA的靶向关系。结果 miR-20a-5p的表达随着ox-LDL诱导时间和剂量的增加而逐渐下降;过表达miR-20a-5p可部分逆转ox-LDL诱导对HUVEC增殖和凋亡的影响;上调miR-20a-5p可部分修复ox-LDL诱导对HUVEC氧化应激损伤;MRTFA是miR-20a-5p的靶基因;在ox-LDL诱导HUVEC中,MRTFA过表达可逆转miR-20a-5p对ox-LDL诱导HUVEC细胞增殖和凋亡、氧化应激损伤指标的影响。结论 miR-20a-5p靶向MRTFA修复ox-LDL诱导的HUVEC损伤。

人源MRTF-A重组腺病毒构建及其对平滑肌细胞小窝蛋白表达的影响

目的探讨心肌素相关转录因子(MRTF)-A对膀胱平滑肌细胞小窝蛋白(caveolin)及小窝关联蛋白(cavin)表达的影响,有望为膀胱出口梗阻所致膀胱壁病理改变提供新的治疗靶点。方法首先从人源MRTF-A表达质粒pcDNA3.1-MRTF-A-3flag扩增MRTF-A基因序列并构建重组穿梭质粒AdEasy-h-MRTF-A,将成功构建的MRTF-A穿梭质粒与骨架质粒pHBAd-BHG共转染HEK293细胞通过AdEasy系统实现重组,获得HBAd-h-MRTF-A毒种后继续扩增、纯化及滴度测定。然后将正常构建的HBAd-h-MRTF-A重组腺病毒(MRTF-A组)与空载腺病毒(空载组)分别感染人膀胱平滑肌细胞,RT-qPCR检测两组细胞caveolin-1(CAV1)及cavin-1(CAVIN1)的mRNA表达水平,Western blot检测两组细胞MRTF-A、caveolin-1及cavin-1的蛋白表达水平。结果经测序分析验证重组腺病毒HBAd-h-MRTF-A含有正确的MRTF-A基因序列,其在人膀胱平滑肌细胞中过表达的蛋白在大约145 kDa水平可被MRTF-A特异性抗体所识别。与空载组相比,MRTF-A组CAV1的mRNA表达水平上调1.90±0.26倍;CAVIN1的mRNA表达水平上调1.77±0.12倍,差异均具有统计学意义(P<0.05)。同样,与空载组相比,MRTF-A组的caveolin-1蛋白表达水平上调1.84±0.31倍;cavin-1的蛋白表达水平上调2.14±0.28倍,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论成功构建人源MRTF-A重组腺病毒载体HBAd-h-MRTF-A;且过表达MRTF-A可促进膀胱平滑肌细胞caveolin-1及cavin-1的表达;MRTF-A可能成为调控平滑肌细胞小窝结构的重要靶点。

MRTF-A在体内和体外调控乳腺癌发展过程中COL1A1基因的表达

目的探讨心肌素相关转录因子-A (MRTF-A)对乳腺癌中I型胶原蛋白基因(COL1A1)基因表达的调控机制。方法选取18例经彩色多普勒超声确定为乳腺肿块的患者,后经病理检查,8例为良性,10例为恶性。实时定量PCR检测乳腺肿块及人乳腺癌细胞中MRTF-A和COL1A1的表达。MRTF-A干扰RNA转染乳腺癌细胞后,检测COL1A1的表达,荧光素酶报告检测MRTF-A与COL1A1启动子的结合。染色质免疫共沉淀(Ch IP)检测MRTF-A对COL1A1转录的影响。Wnt 3a和-catenin干扰RNA转染乳腺癌细胞后,检测MRTF-A和COL1A1的表达。结果MRTF-A和COL1A1在恶性肿块的表达显著高于其在良性肿块的表达。MRTF-A沉默可以抑制COL1A1 mRNA的表达,且降低COL1A1启动子荧光素酶活性。MRTF-A可与COL1A1启动子上CAr G DNA片段有效结合,MRTF-A沉默可降低乙酰化组蛋白H3K9和RNA聚合酶Ⅱ在COL1A1启动子处富集。Wnt 3a及-catenin在恶性肿块中的表达显著高于其在良性肿块中的表达,且无论是Wnt 3a沉默还是-catenin沉默均可显著抑制MRTF-A和COL1A1的表达。结论MRTF-A通过激活COL1A1的转录促进乳腺癌转移,Wnt/-catenin信号可调控此过程。

基于RIP-Seq技术检测MRTF-A结合RNA在小鼠MCAO/R模型中表达

目的应用RIP-Seq测序技术检测小鼠MCAO/R模型中心肌素相关转录因子A(MRTF-A)结合RNA的表达差异,探讨MRTF-A潜在的作用机制。方法将C57BL/6小鼠随机分成假手术组及I/R组,线栓法构建MCAO模型,再灌注24 h后,提取脑组织总蛋白,利用MRTF-A抗体免疫共沉淀后,进行RNA高通量测序,获得MRTF-A结合RNA的表达谱,继而对差异RNA进行GO、KEGG分析。结果与假手术组相比,I/R组有429个RNA发生差异表达(上调203,下调226),并且在功能元件和染色体分布上均具有显著差异。GO分子功能分析显示,差异表达RNA主要富集RNA结合、Poly(A)RNA结合等注释。KEGG通路分析显示10条通路被显著富集,其中雌激素信号通路富集最显著。结论在脑I/R损伤时MRTF-A结合RNA表达谱发生差异改变,为深入探讨MRTF-A的分子机制提供理论依据。

P311在小鼠皮肤成纤维细胞向肌成纤维细胞分化中的作用及其机制

目的探讨P311在小鼠皮肤成纤维细胞(Fb)向肌Fb分化中的作用及机制。方法该研究为实验研究。取6只2 d龄雄性C57BL/6小鼠,采用酶解法提取皮肤Fb,并常规培养传代。取第1~3代细胞,按随机数字表法分为转染空载腺病毒的空载体组、转染P311高表达腺病毒的P311组、转染P311高表达腺病毒和心肌素相关转录因子A(MRTF-A)小干扰RNA(siMRTF-A)的P311+siMRTF-A组。培养72 h后,对3组细胞采用细胞计数试剂盒8检测细胞增殖活力,采用蛋白质印迹法检测MRTF-A、α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、血清应答因子(SRF)的蛋白表达,行胶原凝胶收缩实验并计算72 h凝胶收缩率,以上实验样本数均为3;取空载体组和P311组细胞,采用蛋白质印迹法检测细胞、细胞质及细胞核内MRTF-A和SRF的蛋白表达,样本数为4。结果培养72 h后,空载体组、P311组、P311+siMRTF-A组细胞增殖活力相近(P>0.05)。培养72 h后,与空载体组比较,P311组细胞中MRTF-A、α-SMA和SRF的蛋白表达均明显升高(P<0.05),P311+siMRTF-A组细胞中MRTF-A和SRF的蛋白表达均明显降低(P<0.05);与P311组比较,P311+siMRTF-A组细胞中MRTF-A、SRF和α-SMA的蛋白表达均明显降低(P<0.05)。展示细胞收缩能力的P311组的72 h凝胶收缩率为(84.8±6.2)%,明显高于空载体组的(27.8±2.6)%和P311+siMRTF-A组的(24.7±3.2)%(P值均<0.05);空载体组和P311+siMRTF-A组的72 h凝胶收缩率相近(P>0.05)。培养72 h后,P311组细胞内、细胞质内MRTF-A(t值分别为5.86、3.77,P<0.05)和SRF的蛋白表达(t值分别为3.95、3.97,P<0.05)均明显高于空载体组,2组细胞核内MRTF-A和SRF的蛋白表达均相近(P>0.05)。结论P311可通过MRTF-A促进小鼠皮肤Fb向肌Fb分化,进而参与瘢痕形成。

SKOV3、MRTFA在卵巢癌中的表达及其对肿瘤细胞增殖、侵袭能力的影响

目的探讨SKOV3、MRTFA在卵巢癌中的表达变化及其对肿瘤细胞增殖、侵袭能力的影响。方法将2017年6月至2019年5月宁波市鄞州人民医院收治的91例卵巢癌患者作为观察对象,对卵巢癌组织内MRTFA mRNA相对表达量和临床特征关系进行分析;对卵巢癌SKOV3细胞进行培养,分为MRTFA干扰组、阴性对照组和对照组(各组具体处理因素要列出),经Transwell法测定SKOV3细胞侵袭能力,通过Western-blot法测定SKOV3细胞内MRTFA蛋白表达。结果卵巢癌组织、癌旁组织内MRTFA mRNA相对表达量分别是(1.92±0.09)、(1.08±0.14),卵巢癌组织内MRTFA mRNA相对表达量显著高于癌旁组织,差异有统计学意义(t=48.146,P=0.000);肿瘤直径<10 cm、FIGO分期Ⅰ~Ⅱ期、中高分化、无淋巴结转移的患者卵巢癌组织内MRTFA mRNA相对表达量分别低于肿瘤直径≥10 cm、低分化、FIGO分期Ⅲ~Ⅳ期及淋巴结转移卵巢癌患者(P<0.05)。MRTFA干扰组卵巢癌SKOV3细胞培养24、48、72及96 h后吸光度值均低于对照组及阴性对照组(P<0.05);MRTFA干扰组的卵巢癌SKOV3细胞培养24 h后侵袭细胞数(86.72±4.69)低于阴性对照组(121.89±3.65)和对照组(117.10±4.41),差异有统计学意义(P<0.05)。结论MRTFA在卵巢癌中表达异常增高,对MRTFA蛋白表达进行特异性抑制,能阻断SKOV3细胞增殖及侵袭,其作用机制可能和SRF蛋白诱导上皮间充质的转化过程存在相关性。