组蛋白甲基化介导血管平滑肌细胞功能失调在血管疾病中的研究进展

血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells, VSMC)是动脉血管的主要细胞组分之一，其正常形态功能对维持动脉血管发育、舒缩及损伤修复具有重要意义。反之，VSMC在病理状态下的异常活化、表型转换或过度死亡亦会导致动脉结构受损。近来研究发现，组蛋白甲基化修饰在VSMC自噬、增殖迁移与表型分化等过程中发挥了关键的调控作用。本文综述了组蛋白甲基化在VSMC功能障碍中的调节作用，包括增殖、分化、迁移和自噬等方面；同时，探讨了不同组蛋白甲基化转移酶及去甲基化转移酶对VSMC功能的影响。由于VSMC功能障碍会导致血管疾病的发生和发展，因此表观遗传学修饰的可逆性为基于组蛋白甲基化的干预方案提供了理论依据。本文进一步探讨了组蛋白甲基化介导的VSMC功能障碍与相关血管疾病之间的联系，以期为深入研究组蛋白甲基化在血管疾病中的关键作用提供依据。     

Myocardin在血管平滑肌细胞表型转化中的作用

近年来大量的实验研究表明,血管平滑肌细胞(VSMCs)的增殖和迁移是各种血管疾病,包括动脉粥样硬化斑块形成、高血压、血管成形术后再狭窄等的病理基础。而血管平滑肌细胞的表型转化在其增殖和迁移中发挥着重要的作用。心肌素(myocardin)是迄今为止发现的最关键的促血管平滑肌细胞分化的转录因子,能有效激活平滑肌细胞(SMCs)的分化程序。近年来,人们对心肌素在平滑肌细胞表型转化过程中的功能进行了深入研究。现对血管平滑肌细胞的表型转化以及心肌素在血管平滑肌转化中的作用作一综述。     

血管平滑肌细胞的分化与血管内壁的构建

血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)的发育与血管壁的构建是目前相关领域中的重要学科前沿．国内外同行的工作多集中在血管发育初始阶段内皮细胞及其前体细胞在血管新生中的作用、调节因素及生物学机制．VSMCs参与血管壁早期构建,特别是VSMCs的募集与分化机制已经成为血管新生研究中的一个新领域． 本期发表的《 抑制Rac1蛋白活化阻碍胚胎发育早期血管新生 》(见696～701页)报道了韩雅玲教授及其合作者在这一领域取得的最新研究结果．Rac1是真核细胞内重要的一类信号传递分子,在细胞信号传递过程中发挥分子开关作用．他们采用胚胎干细胞(ESCs)为模型,建立稳定表达持续型Rac1和显性失活型Rac1编码序列的小鼠ESCs并制备胚胎小体,诱导分化后观察其对内皮细胞分化和迁移的影响,发现抑制Rac1可以干扰血管内皮细胞连接成血管网状结构,细胞骨架F-actin排列紊乱,细胞的迁移受到明显抑制,表明Rac1在胚胎早期血管发育过程中与内皮细胞的迁移有关[1]． 近年来,韩雅玲教授及其研究集体在VSMCs发育与血管构建、胚胎干细胞来源的拟胚体血管平滑肌发育与血管新生机制以及胚胎主动脉VSMCs起源等方面开展了研究,取得了一系列有价值的成果[2～11],可能为闭塞性和增生性血管病的发生及防治提供理论依据和候选基因．详见“相关链接”．     

血管损伤的新靶点：干扰素调节因子

内膜增生是血管损伤后动脉重塑过程中普遍存在的现象。血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells,VSMCs）的增殖、迁移、表型转换是血管损伤性疾病高血压、动脉粥样硬化、血管成形术后再狭窄等的共同病理生理学过程。干扰素调节因子（interferon regulatory factors,IRFs）是一类能对干扰素基因表达起到免疫调节作用的转录因子。近来研究发现,其在血管损伤病理过程具有调节作用,其中IRF1与细胞生长、分化和损伤密切相关,IRF3与IRF7可以抑制新生内膜的形成,而IRF8和IRF9则促进VSMCs增殖、迁移及血管内膜增生。本文重点介绍了IRFs的结构特征、信号途径及在血管重塑过程中作为新型调控因子的功能。     

同源异型盒基因对血管平滑肌细胞的调控作用

同源异型盒基因是一类对生物体的生长、发育和分化从时间和空间上进行协调的调控基因。构成血管中膜的血管平滑肌细胞表型具有极大的可塑性。在一些病理性血管重构时,血管平滑肌细胞可发生表型调变,从分化型调变为去分化型,具备增殖和迁移能力。在此过程中,多种同源异型盒基因的表达发挥了重要的调控作用。现就同源异型盒基因与血管平滑肌细胞的表型调变、增殖和迁移的关系等方面的研究进展作一综述。     

miRNAs对血管平滑肌细胞功能的调节与心血管疾病

miRNA(miRNAs)是一类长约18～24个核苷酸的高度保守性的小分子非编码RNA,主要通过与特异性靶基因mRNA 3’-UTR区结合来调控基因的表达。miRNAs与细胞增殖、分化、凋亡、胚胎发育、组织器官等形成以及多种疾病的发生发展密切相关。新近研究显示,miRNAs对血管心血管平滑肌细胞功能及心血管疾病的发生发展起着重要的调节作用。本文就miRNAs对血管平滑肌细胞功能的调节及心血管疾病的病理生理学意义作一概述。     

胚胎发育中血管新生的研究

在胚胎发育中,心血管系统最早发育并发挥运输氧和营养物质的功能。在原肠运动时期,中胚层细胞在相邻内胚层细胞信号的诱导下分化产生内皮细胞,从而开始形成血管系统。血管新生是形成完整血管系统的重要过程,主要包括出芽式血管新生和套叠式血管新生两种方式。出芽式血管新生最为普遍,主要包括基底膜的降解、内皮细胞的迁移和增殖、管腔形成和血管的成熟与稳定四步。由于血管新生对胚胎发育以及许多生理过程均发挥重要作用,血管新生受到多条信号通路的精密调控。该文从内皮细胞的来源、血管新生的过程及信号调控三个方面就近年来胚胎发育中血管新生的研究作简要综述。     

小鼠血管损伤后巨噬细胞与平滑肌细胞的相互作用

目的研究血管损伤后病变形成过程中的巨噬细胞与平滑肌细胞的相互作用。方法C57BL/6（6～8周龄）小鼠24只,右侧股动脉植入透明塑料微导管,制作小鼠血管损伤模型,术后给予特异性抗体AFS98及APB5,分别阻断巨噬细胞和平滑肌细胞增殖的信息传导通路。给药2周后采集股动脉组织,用免疫组织化学的方法对血管病变进行分析。结果小鼠股动脉血管损伤2周后,病变部位聚集了大量的巨噬细胞、平滑肌细胞。给予阻断巨噬细胞增殖的信息传导通路的特异性抗体AFS98后,病变部位的巨噬细胞数量显著减少,平滑肌细胞数量反而增多。相反,给予抑制平滑肌细胞增殖的抗体APB5后,病变局部平滑肌细胞数量减少,而巨噬细胞数量急剧增加。结论小鼠股动脉血管损伤后,构成病变的细胞主要为巨噬细胞与平滑肌细胞。这两种细胞在分化成终末成熟细胞的过程中,存在着相互拮抗的作用。     

重组人白介素-10抑制晚期糖基化终产物诱导的大鼠血管平滑肌细胞和血管新生内膜的增殖

研究观察了重组人白介素10(rhIL-l0)对晚期糖基化终产物(AGE)刺激下离体大鼠胸主动脉血管平滑肌细胞增殖及对SD大鼠血管损伤后新生内膜增殖的影响。体外培养大鼠主动脉血管平滑肌细胞,采用MTS／PES法确定血管平滑肌细胞的增殖状态;应用流式细胞术测定细胞周期;利用p44／42磷酸化抗MAPK抗体的蛋白免疫印迹法测定p44／42 MAPK磷酸化蛋白表达。利用大鼠颈动脉血管损伤模型,观察rhIL—10对新生内膜增殖的影响。结果显示：(1)AGE处理组与对照组相比,AGE对血管平滑肌细胞增殖具有明显的刺激作用(P＜0．05)。rhIL-l0单独应用对血管平滑肌细胞生长没有影响(P＞0．05)。在AGE刺激下,低至100ng／ml的rhIL-l0可抑制血管平滑肌细胞的生长(P＜0．05)。(2)流式细胞术测定的结果显示,rhIL—10可以使AGE作用下的VSMC大部分处于Go／G1期,与对照组相比有明显差异(P＜0．01)。(3)AGE对p44／p42 MAPK磷酸化蛋白表达有显著的增强作用,此作用可被rhIL—10抑制(P＜0．001)。(4)大鼠颈动脉损伤后,rhIL—10治疗组的动脉血管新生内膜/中层面积比低于对照组约45％(P＜0．01)。表明抗炎细胞因子rhIL—10可抑制AGE诱导的大鼠血管平滑肌细胞增殖和血管新生内膜的增殖。     

赖诺普利对血管成形术后平滑肌细胞增殖影响的研究

为研究赖诺普利对血管成形术后平滑肌细胞（ＳＭＣ）增殖的影响,用体外血管平滑肌细胞培养及氚标记胸腺嘧啶核苷（３Ｈ－ＴｄＲ）掺入技术,观察了不同浓度赖诺普利（１～２０μｇ／ｍｌ）对培养的球囊血管成形术后的兔髂动脉ＳＭＣ增殖情况的影响。结果表明：加入赖诺普利后ＳＭＣ对３Ｈ－ＴｄＲ的摄取及细胞计数明显比对照组低（Ｐ＜０．０１或Ｐ＜０．０５）,各浓度组均有作用,浓度越高作用越明显。提示赖诺普利可抑制血管成形术后平滑肌细胞的增殖,有预防血管成形术后再狭窄的作用。     

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.     

兔血管外膜对血管重构及收缩功能影响的初步观察

本文研究血管外膜在血管重塑及功能调控中的作用。实验采用在体去除兔颈动脉外膜的方法,于术后即刻、1周及2周取出动脉作组织学、免疫组织化学染色及血管反应性测定。结果显示：(1)去除颈动脉局部外膜对内皮及中层平滑肌无明显损伤;(2)去除外膜后血管平滑肌细胞增殖,并有新生内膜形成;(3)与对照例比较,去外膜侧血管对去甲肾上腺素的收缩反应在术后即刻及1周时减弱(P＜0．05)。上述研究结果提示：去除动脉外膜可导致血管内膜增殖及血管平滑肌收缩功能的改变,表明外膜可能参与血管重塑及对血管功能的调控。     

小鼠主动脉血管平滑肌原代细胞的分离培养及鉴定

目的:血管平滑肌细胞在人类心血管疾病中具有重要的作用,而作为重要的遗传学研究模式生物的小鼠血管平滑肌材料有限,因此建立一种简单高效的小鼠血管平滑肌原代细胞分离培养方法很重要。方法:分离小鼠主动脉中膜层,胶原酶消化法获得原代平滑肌细胞,免疫荧光方法检测细胞的纯度和分化状态;分离平滑肌细胞特异的报告小鼠的平滑肌细胞,LacZ染色鉴定。结果:用该方法分离的原代平滑肌细胞生长迅速,3d后即可达5×106个。免疫荧光显示,细胞传至第3代后纯度在98%以上,细胞传至8代分化状态没有改变。LacZ染色鉴定报告小鼠分离的3代平滑肌细胞98%以上显示特异的蓝染。两种实验证明,应用此方法分离原代平滑肌细胞可以满足平滑肌体外功能实验的需求。结论:与传统的组织块培养法相比,该方法操作简便、经济,可以获得更多高纯度的血管平滑肌细胞。     

果蝇发育中细胞决定和分化与基因表达环境

胚胎发育是个程序化的,复杂而有趣的生命现象。在胚胎发育中,不同细胞的分化和其 功能由基因决定,受到核内遗传物质的控制。而细胞的决定和分化则是在不同的细胞质对细胞核的不断作用下,才能逐步进行。核质之间的相互作用先建立特定的基因表达状态,从而选择性表达发育调控基因或分化基因。发育调控基因产物一旦进入胞质,就可改变原来的基因表达环境,使细胞核进入新的基因表达状态,选择表达新的发育调控基因。如果新的发育调控基因的产物再影响细胞核,改变原来的基因表达状态,其它的发育调控基因的表达就可使胚胎细胞进一步分化。在发育过程中,细胞质和细胞核的这个相互作用不断进行,使控制发育程序的不同基因群在特定的时空中表达,受精卵分裂产生的子细胞才能不断决定和逐步分化,最后形成组成个体所必须的各种细胞类型。     

miRNA-145对血管平滑肌细胞功能调节与心血管疾病研究进展

血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)是血管壁主要细胞类型,在维持血管正常生理功能过程扮演重要角色,其在正常环境下是一种具有调节血管壁张力、维持血压等功能的高度分化型细胞(收缩型)。在血管增殖性疾病的发展过程中,VSMC由分化型转化为具有合成和分泌多种基质蛋白能力的未分化型(合成型),导致自身肥大、血管内膜增厚、血管狭窄等病理结果,这些是形成高血压、动脉粥样硬化等血管增殖性疾病的病理基础。近年来发现miRNAs参与心血管生理、病理过程的调控并且与VSMC密切相关,其中miR-145经证实是正常动脉壁表达最为丰富的micoRNAs,其在VSMC功能调节中起着非常重要的作用,这可能为治疗高血压、动脉粥样硬化等血管增殖性疾病提供新的诊断、治疗依据。本文就miR-145对VSMC功能调节以及心血管疾病病理生理学意义作一综述。     

血管干/祖细胞的研究进展

血管壁中的干/祖细胞主要有骨髓间充质干细胞、周细胞、内皮祖细胞和平滑肌祖细胞4种,它们具有高度的增殖潜能和分化能力,这些细胞可以固定在某些部位也可以进入外周循环中,在出生后的血管发生和损伤后的血管新生中发挥重要的作用。分别介绍了以上几种祖细胞的来源、分布和生物学特性,以及在心血管病理状况下这些祖细胞所受到的影响,并概述了在病理状况下这些血管干/祖细胞之间在分布上和生物学特性方面的复杂性。最后肯定了血管干/祖细胞的作用,并对未来的研究进行了展望。     

全反式维甲酸抑制血管平滑肌增殖的作用机制

血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells,VSMC）的增殖是动脉粥样硬化等血管增生性疾病的重要病理特征。因此,抑制VSMC增殖及促进其分化的药物均有望用于动脉粥样硬化的治疗。全反式维甲酸（ATRA）是具有广泛生物学效应的维生素A类物质。研究证实ATRA可与VSMC中存在的维甲酸类受体结合,调控VSMC从低分化的合成型转变为成熟的收缩袁型,进而防止其过度增殖。     

Notch和Wnt信号通路在血管形成中的协同调控作用

Notch和Wnt信号通路能够调控细胞的分化、增殖、迁移和粘附等多种行为,在胚胎发育、干细胞分化及肿瘤生长等方面发挥多样性的调控作用.血管形成过程中的典型事件包括尖端细胞(tipcell)和柄细胞(stalkcell)分化、柄细胞增殖、内皮细胞迁移和粘附、血管重塑以及动静脉分化等.本文对Notch和Wnt信号通路在血管形成不同阶段的功能作一综述,以期描述Notch和Wnt是怎样在分子水平上协同作用进而调控血管的形成.从两条信号通路的分子水平及复杂信号网络中众多成员协调作用的角度了解血管形成的机制,对于调整肿瘤等涉及血管形成的相关疾病的治疗策略具有一定意义.     

血管内皮细胞发育及分子机制

心血管系统是胚胎发育中最先形成的器官之一, 为机体提供营养成分和氧气。血管发育包括两部分, 一是内皮祖细胞(Angioblast)聚集形成血管原基(Vasculogenesis), 二是从已有血管形成新的血管分支(Angiogenesis)。此后由初级内皮细胞管召集平滑肌细胞形成功能性血管(Vessel maturation)。内皮祖细胞起源途径包括：由Flk1阳性中胚层细胞到成血成血管细胞(Hemangioblast)到血管内皮祖细胞; 或由Flk1阳性中胚层细胞直接到血管内皮祖细胞。Flk1阳性中胚层细胞受到vegf、flk1、cloche、lycat、etsrp等关键基因或信号通路的调节, 其中核心问题是原肠期中胚层如何形成Flk1阳性中胚层细胞及进一步分化成血管内皮祖细胞和成血血管细胞。文章集中评述内皮祖细胞发育、分化及其分子遗传调控机制, 并展望本领域未来发展方向。     

血小板衍生生长因子

血小板衍生生长因子(PDGF)为一种耐热的阳离子多肽,当血小板粘附于血管损伤部位时,PDGF从血小板а颗粒中释放出来,作用于附近的结缔组织细胞,使其分化与增殖,从而促进损伤的修复和愈合。PDGF还通过其促细胞生长的作用、对动脉平滑肌细胞的化学趋化性,以及刺激平滑肌细胞膜表面低密度脂蛋白受体活性,从而在诱导动脉粥样硬化斑块形成过程中占有重要地位。最近发现,PDGF与肿瘤密切相关。