SM22α在血管平滑肌细胞中的作用

平滑肌22α(SM22α)是平滑肌细胞(VSMC)骨架相关蛋白,通过与肌动蛋白的作用参与VSMC骨架重构,是近年发现的一种VSMC分化标志物,其表达具有平滑肌组织特异性和细胞表型特异性.血管平滑肌细胞(VSMC)表型转化是动脉粥样硬化、高血压等血管重塑性疾病的共同病理生理过程.VSMC表型转化过程中平滑肌特异基因的表达变化和细胞骨架的重构是当前研究的热点问题之一.本文就SM22α的结构特征及其在VSMC中的作用机制进行综述.     

SM22α:血管平滑肌细胞分化的分子标志

SM22α是一种分化型血管平滑肌细胞(VSMC)的标志基因,编码一种22kDa的收缩调节蛋白。由于SM22α基因结构短小,表达具有VSMC特异性、调控机制较为清楚,因而被广泛用于VSMC发育分化的研究。利用该基因的表达调控特征,设计可在VSMC中高表达目的蛋白的人工启动子,是心血管病基因治疗的新策略。     

脐血间充质干细胞诱导向神经元样细胞分化的实验研究

目的:研究脐血间充质干细胞生物学特性及向神经元样细胞分化的潜能。方法:采用密度梯度离心结合贴壁培养法自脐血中分离间充质干细胞,观察细胞生长情况,描绘生长曲线,流式细胞仪检测细胞表面标志物,分别向成骨细胞、脂肪细胞、神经元样细胞进行诱导分化,通过茜素红染色、油红O染色检测脐血间充质干细胞成骨、成脂肪细胞诱导分化能力,而以免疫组织化学检测诱导后细胞表面神经标志物的表达。结果:纯化的脐血间充质干细胞贴壁生长,呈均一梭形,生长曲线呈S型,并以P3代增殖能力最强,细胞表面不表达或弱表达CD34、CD35、CD106,高表达CD29、CD44、CD105。成骨诱导2周后,可检测到钙化基质的形成,成脂肪诱导3周后,可检测到脂滴的形成。向神经元样细胞诱导分化后,可观察到典型的神经元样形态改变,且NSE、NF、GFAP阳性表达。结论:分离纯化的脐血间充质干细胞具有较强的增殖能力与分化潜能,并在体外诱导条件下可以向神经元样细胞定向分化。     

脐血间充质干细胞诱导向神经元样细胞分化的实验研究

目的：研究脐血间充质干细胞生物学特性及向神经元样细胞分化的潜能。方法：采用密度梯度离心结合贴壁培养法自脐血中分离间充质干细胞,观察细胞生长情况,描绘生长曲线,流式细胞仪检测细胞表面标志物,分别向成骨细胞、脂肪细胞、神经元样细胞进行诱导分化,通过茜素红染色、油红O染色检测脐血间充质干细胞成骨、成脂肪细胞诱导分化能力,而以免疫组织化学检测诱导后细胞表面神经标志物的表达。结果：纯化的脐血间充质干细胞贴壁生长,呈均一梭形,生长曲线呈S型,并以P3代增殖能力最强,细胞表面不表达或弱表达CD34、CD35、CD106,高表达CD29、CD44、CD105。成骨诱导2周后,可检测到钙化基质的形成,成脂肪诱导3周后,可检测到脂滴的形成。向神经元样细胞诱导分化后,可观察到典型的神经元样形态改变,且NSE、NF、GFAP阳性表达。结论：分离纯化的脐血间充质干细胞具有较强的增殖能力与分化潜能,并在体外诱导条件下可以向神经元样细胞定向分化。     

间充质干细胞在动脉粥样硬化治疗中的研究进展

动脉粥样硬化是一种病因复杂的血管壁慢性炎症性疾病。动脉粥样硬化及其相关并发症已成为人类死亡的主要原因,然而,其病因和发病机制尚未完全阐明,治疗效果还不满意。目前已经证实,动脉内皮细胞功能发生障碍是动脉粥样硬化的始动过程,内皮细胞功能失调和内皮细胞丢失是动脉粥样硬化症的主要特点;而血管平滑肌细胞的异常增生在动脉粥样硬化的发生发展中也扮演着重要角色。因此,探索有效措施促进有益的内皮细胞再生并抑制平滑肌细胞增生是血管损伤防治的关键。近年来有研究发现,体外输注的间充质干细胞能够向受损部位募集,并进一步分化为内皮细胞,修复损伤血管。然而,也有研究显示体外输注的间充质干细胞还可以分化为血管平滑肌细胞进而在血管局部增生,参与血管再狭窄的发生。文中综述了间充质干细胞输注对动脉粥样硬化发展的最新研究进展,希望为后续开展的用间充质干细胞治疗动脉粥样硬化的研究提供一定的参考。     

骨髓间充质干细胞向神经细胞分化中Tau蛋白的表达

目的：观察骨髓间充质干细胞（MSCs）分化为神经细胞过程中,神经元微管相关蛋白Tau及其磷酸化位点pSer202的表达和含量的差异,探讨Tau蛋白在此过程中的作用。方法：使用EGF和bFGF联合诱导第4、第8和第12代的MSCs向神经细胞分化;14d后,免疫细胞化学法检测Tau蛋白和pSer202的表达;ELISA法分析各代细胞Tau蛋白含量。结果：第4、第8和第12代未诱导组Tau蛋白阳性细胞均〈6％;诱导14d后,各代MSCs在形态上均分化为类似神经元样细胞,Tau蛋白阳性细胞率较未诱导组显著升高（P〈0．05）,但各代之间无显著性,而pSer202在各代MSCs未诱导组和诱导组中均未见表达。ELISA法检测发现Tau蛋白含量在诱导过程中呈上升趋势,14d时各代细胞分化后的Tau蛋白升高程度无显著性差异。结论：MSCs向神经细胞分化过程中Tau蛋白表达量增加且可能尚未发生磷酸化,将有助于神经细胞的正常分化和突触形成。     

人骨髓间充质干细胞向血管内皮细胞诱导分化的研究

目的:分析人骨髓间充质干细胞(hMSCs)和脐静脉内皮细胞(hUVECs)的基因表达差异,探讨体外基因转染诱导内皮分化的可行性以及作为血管组织工程种子细胞来源的应用前景。方法:分别从人骨髓和脐静脉分离间充质干细胞(hMSCs)和内皮细胞(hUVECs),扩增培养后进行流式细胞仪、免疫细胞化学,免疫荧光鉴定和超微结构观察。通过BiostarH-40S表达谱芯片分析,选择两者的差异表达基因,导入hMSCs,经RT-PCR、ELISA鉴定该基因的转染和表达,并分析hMSCs的内皮分化程度。结果:hMSCs表达内皮细胞的多种特异性mRNA,经VEGFl65基因瞬时转染后RT-PCR有明显条带,ELISA定量检测VEGF165蛋白表达为(707.9±11.3)ng/L,同时CD44表达明显下调38.80%,CD31则明显上调达56.82%,FI-1,FVⅢAg和CD34的表达也有不同程度升高。结论:hMSCs具有内皮分化潜能,体外基因转染诱导hMSCs产生功能性内皮细胞和组织工程化血管具有广阔前景。     

黄芪水提取物促进小鼠胚胎干细胞向血管平滑肌细胞分化的实验研究

目的：研究黄芪水提取物（Astragalus radix extract, ARE）对小鼠胚胎干细胞（Embryonic stem cells, ESCs）来源的血管平滑肌细胞（Vascular smooth muscle cells, VSMCs）分化的影响。方法：将ESCs直接接种到IV 型胶原包被的培养皿中建立VSMC 分化模型,向培养液中添加不同剂量ARE（对照组不添加ARE,ARE 低剂量组60 g/mL ARE, ARE 高剂量组（120 g/mL ARE）,将3 组细胞连续培养14 天。分别应用免疫荧光染色、实时定量PCR 及Western Blot 技术检测各组VSMC 分化标志物表达情况。应用胆碱能受体激动剂卡巴可刺激各组细胞检测收缩反应。应用实时定量PCR技术检测调控VSMC 分化的重要因子的变化。结果：与对照组相比,ARE 处理后VSMC 分化标志物表达显著增加,且呈剂量依赖性。ARE 处理可提高VSMCs 的收缩能力。此外,ARE处理后,转化生长因子（Transforming growth factor ）的表达显著增加。结论：黄芪水提取物可能通过激活TGF- 促进ESCs向VSMCs分化。     

间充质干细胞向内皮细胞的分化及其在血管组织工程中的应用

利用间充质干细胞(menchymal stem cells,MSCs)的多向分化能力,将其诱导成为内皮细胞(endothelial cells,ECs),可解决血管组织工程中自体血管细胞作为种子细胞所面临的细胞来源及成体细胞增殖能力有限的问题.MSCs可从多种组织中分离获得,目前应用于血管组织工程的3种MSCs主要源于骨髓、脂肪和肌肉.MSCs的分化可由多种刺激触发,在其向ECs的分化过程中生长因子、支架性质和机械应力等因素起着重要的作用.而以MSCs分化为ECs为基础的组织工程血管在动物模型中展现出促血管生成能力和良好的通畅性,但目前其在临床上的应用较少,需进一步研究,并有许多问题仍待探究.     

脂肪来源间充质干细胞体外定向诱导分化血管细胞的研究进展

脂肪来源的间充质干细胞具有较强的体外增殖能力,因具有生物学特性稳定、来源充足、体外培养条件低等优势已引起各国学者的关注。脂肪间充质干细胞凭借其多向分化潜能,是人体干细胞库潜在的重要来源之一。目前,研究人员已成功地在体外将其诱导为内皮细胞,成骨细胞、成软骨细胞、脂肪前体细胞、平滑肌细胞,心肌细胞、神经样细胞等。就脂肪来源的间充质干细胞体外定向诱导分化血管细胞的研究进展作一综述。     

平滑肌22α蛋白在血管稳态和血管重构中的作用

有关血管稳态和重构的分子机制一直是近年来的研究热点,也被视为治疗血管损伤性疾病的突破点.大量研究证实,血管损伤修复及病理性重构过程与血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)的表型转化、异常增殖与迁移、细胞衰老关系密切.平滑肌22α(smooth muscle 22α,SM2...     

PDGF-BB下调血管平滑肌标志物SM22α表达的机制

血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cell,VSMC）表型转化是血管重塑性疾病的细胞病理学基础,血小板源性生长因子（platelet-derived growth factor,PDGF）-BB抑制平滑肌分化标志基因表达、加速其降解,是VSMC表型转化的关键。该研究用PDGF-BB刺激VSMC诱导细胞发生表型转化,利用Western blot和免疫共沉淀等技术,检测PDGF-BB对早期分化相关基因平滑肌22 alpha（smooth muscle 22 alpha,SM22α）磷酸化与泛素化的影响。实验结果显示,PDGF-BB促进VSMC增殖;上调增殖相关蛋白PCNA的表达,下调分化相关蛋白SM22α与SMα-actin的表达;诱导SM22α发生磷酸化和泛素化,而且,该过程与SM22α水平下调具有时相相关性;抑制剂阻断分析证实,ERK和PKC参与介导了PDGF-BB诱导的SM22α磷酸化。以上结果提示,在VSMCs表型转化中,PDGF-BB可能是通过激活ERK-PKC信号通路,促进SM22α的磷酸化和泛素依赖的蛋白质降解。     

血管损伤的新靶点：平滑肌22 alpha

血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)表型转化是血管损伤性疾病动脉粥样硬化、高血压和血管成形术后再狭窄等的共同病理生理过程.平滑肌22 alpha (smooth muscle 22 alpha, SM22α) 是一种VSMC分化标志物,其表达具有平滑肌组织特异性和细胞表型特异性. 该蛋白不仅作为一种肌动蛋白细胞骨架相关蛋白参与VSMC骨架组构和收缩调节,它还参与VSMC的增殖、炎症和氧化应激等进程. 本文就SM22α 的结构特征及其在VSMC血管损伤中的作用机制进行综述.     

Biological characteristics of foam cell formation in smooth muscle cells derived from bone marrow stem cells

Bone marrow mesenchymal stem cells (BMSC) can differentiate into diverse cell types, including adipogenic, osteogenic, chondrogenic and myogenic lineages. There are lots of BMSC accumulated in atherosclerosis vessels and differentiate into VSMC. However, it is unclear whether VSMC originated from BMSC (BMSC-SMC) could remodel the vessel in new tunica intima or promote the pathogenesis of atherosclerosis. In this study, BMSC were differentiated into VSMC in response to the transforming growth factor β (TGF-β) and shown to express a number of VSMC markers, such as α-smooth muscle actin (α-SMA) and smooth muscle myosin heavy chain1 (SM-MHC1). BMSC-SMC became foam cells after treatment with 80 mg/L ox-LDL for 72 hours. Ox-LDL could upregulate scavenger receptor class A (SR-A) but downregulate the ATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1) and caveolin-1 protein expression, suggesting that modulating relative protein activity contributes to smooth muscle foam cell formation in BMSC-SMC. Furthermore, we found that BMSC-SMC have some biological characteristics that are similar to VSMC, such as the ability of proliferation and secretion of extracellular matrix, but, at the same time, retain some biological characteristics of BMSC, such as a high level of migration. These results suggest that BMSC-SMC could be induced to foam cells and be involved in the development of atherosclerosis.     

采用SM 22启动子调节荧光蛋白的策略分选和鉴定人前列腺平滑肌细胞与成纤维细胞

 平滑肌细胞的数量、表型以及在间质细胞中所占的比例在前列腺间质增生的发生和发展中占有重要的地位.获得纯的平滑肌细胞和成纤维细胞,研究它们基因表达的差异,有助于进一步揭示前列腺增生的分子病因学.构建不同长度的 SM 22启动子,测定荧光素酶活性.采用了基于启动子特异性激活红绿色荧光蛋白表达结合流式细胞分选的策略,体外分离纯的平滑肌细胞和成纤维细胞.启动子活性实验结果表明,1 396 bp的人SM22启动子具有平滑肌细胞特异性和较高的相对活性.构建了红绿荧光蛋白的表达载体pDual-color,在此载体中,RFP的表达受1 396bp的SM22启动子调控,GFP的组成型表达受CMV启动子控制.用流式细胞仪分选GFP+/RFP+和GFP+/RFP-细胞,提取总RNA,进行实时定量RT-PCR.结果显示,在分选获得的GFP+/RFP+细胞比GFP+/RFP-细胞的SM22和SMMHC表达水平高10倍以上.提示,基于启动子特异性可以在体外分离纯的平滑肌细胞和成纤维细胞.     

胚胎干细胞来源的拟胚体分化早期血管平滑肌标志物的表达时相

目的:研究胚胎血管发育早期SMα-actin、SM22α、myocardin、平滑肌肌球蛋白重链(SMMHC)的表达规律,并初步探讨在此阶段血小板源性生长因子-BB(PDGF-BB)对血管平滑肌细胞(VSMCs)分化的影响。方法:采用转染平滑肌特异性蛋白SM22α启动子控制下表达增强型绿色荧光蛋白(GFP)报告基因载体的胚胎干细胞制备拟胚体(EBs),用免疫荧光染色、RT-PCR、Western blot分析SMα-actin、SM22α、myocardin、SMMHC的表达时相;然后分别用0μmol/L(对照组)、10μmol/L、50μmol/L AG1296(血小板源性生长因子受体抑制剂)处理EBs,观察三组SMα-actin、SM22α、myocardin、SMMHC在基因及蛋白水平上的表达变化。结果:胚胎血管发育早期SMα-actin、myocardin、SM22α、SMMHC分别在EBs第0(胚胎干细胞)、8、11、13d开始有表达。AG1296三种浓度处理后SMα-actin、myocardin、SM22α、SMMHC蛋白表达及myocardin、SM22α和SMMHC mRNA表达均无明显差异。结论:EBs发育过程中存在着自发的VSMCs分化,SMα-actin表达最早,依次为myocardin、SM22α、SMMHC;PDGF-BB对EBs分化早期VSMCs标志物表达的调控可能不是必要的。