阿维来司他对主动脉瓣膜间质细胞成骨分化的作用及机制研究

目的:探讨中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)抑制剂阿维来司他(alvelestat;又称AZD9668)对猪主动脉瓣膜间质细胞(VICs)成骨分化的作用及其潜在机制。方法:收集3例患钙化性主动脉瓣膜疾病(CAVD)和1例非CAVD患者的瓣膜组织,采用免疫组织化学染色和Western blot检测NE、骨桥蛋白(OPN)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和Runt相关转录因子2(RUNX2)的表达。分离猪主动脉VICs,采用细胞免疫荧光染色进行表型鉴定。MTT法检测alvelestat对VICs活力的影响。将对数生长期的VICs分为正常对照组(blank组)、成骨培养液(OM)组及OM+5、10、20和40 nmol/L alvelestat组。采用Western blot、碱性磷酸酶染色和茜素红染色等方法检测早期纤维化指标α-SMA和I型胶原(collagen I),晚期成骨分化指标OPN和RUNX2,以及NE的水平;Western blot检测alvelestat对细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)信号通路的作用情况,并设置blank组、OM组、OM+alvelestat组及OM+PD98059(ERK1/2抑制剂)组,检测NE、OPN和RUNX2的表达。结果:钙化的瓣膜组织中NE、OPN、RUNX2、α-SMA及pERK的表达上调(P<0.05)。分离出的猪主动脉VICs中α-SMA及vimentin阳性,CD31阴性;40 nmol/L以上的alvelestat影响VICs的活力(P<0.05);40 nmol/L alvelestat可显著抑制纤维化指标α-SMA和collagen I,成骨分化指标RUNX2和OPN,以及NE的表达(P<0.05);碱性磷酸酶染色和茜素红染色结果显示,alvelestat可以抑制成骨诱导的VICs早期和晚期钙盐沉积;alvelestat降低VICs中ERK1/2的磷酸化水平(P<0.01),且alvelestat和ERK1/2抑制剂PD98059均能降低钙盐诱导的NE、RUNX2及OPN蛋白表达(P<0.05)。结论:NE抑制剂alvelestat通过抑制成骨诱导的NE和ERK1/2信号通路而抑制VICs的成骨分化。