血管平滑肌细胞表型转化在心血管疾病中作用的研究进展

血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)具有高度可塑性,病理条件下VSMCs发生由收缩型到合成型的表型转化,参与心血管疾病的发生发展。VSMCs表型转化是动脉粥样硬化、血管成形术后再狭窄、高血压、肺动脉高压等多种心血管疾病共同的病理基础。血小板源性生长因子、血管紧张素Ⅱ、转化生长因子β、活性氧簇及微小RNAs等均参与调节VSMCs的表型转化。本文就VSMCs表型转化的标志基因,VSMCs表型转化的分子调控机制及其与心血管疾病的关系作一综述。     

细胞代数和密度影响血管平滑肌细胞表型重塑和收缩反应性的机制

探讨细胞代数和密度对血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)表型重塑能力的影响及机制,观察血清饥饿诱导的不同代数和密度的VSMC骨架的组构特征及收缩反应性,检测细胞骨架中收缩蛋白的含量和比例变化。结果发现,低代数(3代)、高密度的VSMC经血清饥饿诱导后易于形成束状、极性排列的应力纤维,乙酰胆碱(Ach)刺激可产生明显的收缩反应。Western印迹显示,3代高密度VSMC中,平滑肌22α(SM22α)在F-肌动蛋白中的组成比例及其在F-/G-肌动蛋白的含量之比明显高于8代细胞。结果提示,SM22α在F-肌动蛋白中的分布比例可能决定了应力纤维的排布方式,是细胞获得收缩性的主要调节因素,在VSMC表型重塑过程中具有重要意义。     

血管平滑肌细胞表型调节机制的研究进展

血管平滑肌细胞（VSMC）的增殖和迁移是动脉粥样硬化斑块形成、高血压和血管再狭窄的共同病理特征,而VSMC表型转化是VSMC增殖和迁移的基础,研究VSMC表型调节的分子机制,对上述疾病的防治具有重要意义。本文对VSMC表型转化的影响因素、信号转导途径和转录因子的研究进展作一综述。     

转化生长因子β调节血管平滑肌细胞分化和表型转换的研究进展

转化生长因子β(TGF-β)超家族是一类分泌型多肽信号分子,在调节细胞生长、分化、凋亡和组织稳态方面具有重要功能。对于血管平滑肌细胞,TGF-β可以促进前体细胞向平滑肌细胞分化和维持平滑肌细胞的收缩表型;TGF-β信号通路异常可以引起家族性动脉瘤,如Marfan综合征和Loeys-Dietz综合征等。我们简要综述了TGF-β在调节血管平滑肌细胞分化和表型转换过程中的分子机制研究进展,以及TGF-β调节的平滑肌细胞分化和表型转换异常在动脉瘤中的作用。     

内质网应激促进肺动脉平滑肌细胞的表型转化

目的:探讨内质网应激(ERS)对肺动脉平滑肌细胞表型转化的影响。方法:采用胶原酶Ⅰ消化法培养原代大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs),用衣霉素(TM)或4-苯基丁酸(4-PBA)诱导或抑制内ERS,MTS法评价细胞增殖情况,western blot和定量RT-PCR检测蛋白和mRNA表达情况。结果:TM呈浓度依赖性诱导内质网应激标志物GRP78和XBP1 mRNA表达;较低浓度的TM促进PASMCs增殖,高浓度(5μg/mol)使细胞凋亡;TM使PASMCs表达SM22 alpha减少,分泌Ⅰ型胶原增加;4-PBA预处理可逆转TM诱导PASMCs的SM22 alpha减少和Ⅰ型胶原分泌增加。结论:内质网应激促进肺动脉平滑肌细胞表型转化,可能是内质网应激参与肺动脉高压的机制之一。     

非编码RNA调控血管平滑肌细胞成骨样表型转化的研究进展

分化成熟的血管平滑肌主要功能是收缩血管、调节血管周径及血压等.在高磷、高糖、维生素D₃、炎症等因素的作用下,平滑肌细胞可转分化为成骨样细胞参与血管钙化的形成,诱发心脑血管不良事件.非编码RNA是经基因转录但不翻译为蛋白质的一类RNA总称,其通过调控多种细胞活动来参与机体的生理和病理过程.已有研究表明,非编码RNA可通过调控血管平滑肌细胞成骨样表型转化影响血管钙化的发生、发展.本文从微小RNA、长链非编码RNA、环状RNA几方面综述非编码RNA在血管平滑肌成骨样表型转化中的调节作用,有助于进一步了解血管钙化的分子机制以及发现防治血管钙化的新靶点.     

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。     

外源E2F和CArG顺式元件对血管平滑肌细胞表型相关基因表达的影响

利用转录因子“诱骗”策略 ,阻断血管平滑肌细胞 (VSMC)表型特异基因和增殖相关基因的反式激活 ,揭示VSMC表型转化和增殖之间的关系 .电泳迁移率改变分析结果表明 ,相当于分化型VSMC特异表达基因共有顺式元件CArG和细胞增殖相关基因共有顺式元件E2F的双股寡核苷酸(ODNs)可分别与从分化型和去分化型VSMC中提取的核蛋白特异性结合 ,形成DNA 蛋白质复合物 .Northern杂交结果显示 ,导入VSMC中的CArGODN可使平滑肌α肌动蛋白 (α actin)表达活性降低 ,肌丝数量减少 ,明显抑制转染细胞的再分化过程 .去分化型VSMC被E2FODN转染后 ,增殖相关基因c myc表达受到抑制 ,细胞增殖速率减慢 ,去分化表型特征减弱 .结果提示 ,E2F和CArG调控元件分别对VSMC增殖和分化起重要调节作用 ,并证实VSMC表型转化与增殖是两个密切相关但不完全相同的细胞事件 .     

芦丁通过激活NRF2/HO-1通路抑制Ang II诱导的血管平滑肌细胞表型转化和炎症反应

摘要 目的：探讨芦丁（Rutin）对血管紧张素II（Angiotensin II,Ang II）诱导的小鼠主动脉血管平滑肌细胞表型转化和炎症反应的影响及机制。方法：采用Ang II处理小鼠主动脉平滑肌细胞构建表型转化和炎症反应模型。将对数生长期的小鼠主动脉血管平滑肌细胞分为以下4组：正常对照组（Control组）,Rutin组（100 μM）,Ang II组（1μM）,Rutin+ Ang II组（100 μM,1 μM）。采用细胞增殖实验（Cell Counting Kit-8,CCK8）检测芦丁对小鼠主动脉平滑肌细胞活力的影响,采用蛋白免疫印迹实验检测α平滑肌肌动蛋白（α-Smooth muscle actin,α-SMA）、平滑肌蛋白22α（Smooth muscle protein 22-alpha,SM22α）、骨桥蛋白（Osteopontin,OPN）、基质金属蛋白酶2（Matrix metalloproteinase 2,MMP2）、基质金属蛋白酶9（Matrix metalloproteinase 9,MMP9）、白细胞介素6（Interleukin 6,IL6）、肿瘤坏死因子-α（Tumor necrosis factor-alpha,TNF-α）、核因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2）、血红素氧合酶-1（Heme oxygenase-1,HO-1）、核因子活化B细胞κ轻链增强子（nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells,NF-κB）的蛋白表达和磷酸化水平,采用双抗体一步夹心法酶联免疫吸附试验（Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）检测细胞上清中TNF-α和IL6细胞因子水平,采用荧光显微镜和流式细胞术检测小鼠主动脉血管平滑肌细胞活性氧水平。结果：与对照组相比,Ang II组收缩型标志物α-SMA和SM22α表达水平降低、合成型标志物OPN表达水平升高,炎症相关因子MMP2、MMP9、IL6和TNF-α表达水平升高,NRF2和HO-1表达水平降低,NRF2及NF-κB的磷酸化增加。此外,相较于Ang II组,Rutin+ Ang II组收缩型标志物α-SMA和SM22α表达水平升高、合成型标志物OPN表达水平降低,炎症相关因子MMP2、MMP9、IL6和TNF-α表达水平降低,NRF2和HO-1表达水平升高,NRF2及NF-κB的磷酸化水平降低。结论：芦丁可以抑制Ang II诱导的小鼠主动脉血管平滑肌细胞表型转化和炎症反应,可能与其激活NRF2/HO-1通路和抑制活性氧的产生有关。     

对去血清后HITASY细胞分子表达及表型分析

以人血管平滑肌细胞克隆株HITASY为实验材料,探讨HITASY细胞分子表达与表型转换间的关系,为阐明血管新生内膜形成及再狭窄病理机制提供实验依据.实验表明,在含血清或去血清培养条件下,平滑肌细胞于体外发生表型转换.去血清后细胞外基质蛋白合成中止,增殖及移行能力趋于降低,细胞特异性标志物平滑肌α肌动蛋白、肌球蛋白重链及钙调结合蛋白等的表达随去血清时间延长而增加.进一步实验证实,在血管活性介质作用下,胞液钙离子浓度骤增产生膜信号级联反应,引发细胞面积减小而显示收缩功能.上述处于分化表型的细胞经补加血清后其表型特征又恢复到原有去分化型,提示体外培养人平滑肌细胞可发生表型转换.为验证去血清诱导表型转换过程中相关基因的表达变化,用差异显示PCR筛选出E1A激活基因阻遏子,在细胞处于分化表型时表达上调并对细胞增殖伴有较强抑制作用.     

血清饥饿可诱导人血管平滑肌细胞再分化

体外培养的分化型血管平滑肌细胞 (vascularsmoothmusclecells ,VSMC)以特异性标志基因表达、长梭形外观及对兴奋剂刺激产生收缩反应为其表型特征 .以血清饥饿法培养处于超汇合 (overconfluence)状态的人VSMC ,观察其分化型标志基因表达活性及其与细胞形态特征和收缩反应性之间的关系 ,探讨细胞生存环境对VSMC基因表达及表型的影响 .研究显示 ,生长至超汇合的VSMC由含血清培养转为血清饥饿后 ,收缩蛋白如SMα肌动蛋白 (SMα actin)、SM2 2α、h1 calponin、肌球蛋白重链 (MHC)SM1和SM2亚型的表达活性明显上调 ,证实血清饥饿诱导的收缩蛋白基因表达和血清应答因子 (serumresponsefactor ,SRF)与CArG顺式元件结合活性的增强有关 .同时 ,血清饥饿还可激活参与VSMC分化调节的转录调控因子SmLIM、Gax和分化相关蛋白HRG 1基因的转录 .随着血清饥饿培养时间的延长 ,VSMC逐渐形成多层、束状、成极性排列的形式 ,对兴奋剂刺激产生的收缩反应明显增强 .结果表明 ,超汇合状态的去分化型VSMC脱离血清刺激后 ,可以再分化成熟并重新获得收缩能力     

慢病毒介导的HTRA1 基因稳定过表达人脑血管平滑肌细胞株的建立

目的:构建并包装针对HTRA1基因以及其1091TC突变基因(HTRA1-Mut)的过表达慢病毒载体,以及建立稳定表达HTRA1及HTRA1-Mut基因的人脑血管平滑肌细胞(HBVSMC)株。方法:采用RT-PCR方法扩增HTRA1及HTRA1-Mut基因片段并将其连接于GV287载体质粒,采用慢病毒包装三质粒系统(GV287/p Helper 1.0/p Helper 2.0)转染293T细胞,收集富含慢病毒颗粒的细胞上清液并标定病毒滴度,慢病毒感染经培养和鉴定的HBVSMC细胞株。结果:成功构建含HTRA1及HTRA1-Mut基因的慢病毒重组载体,PCR鉴定阳性的克隆进行测序和BLAST比对分析显示与源基因序列一致,并能够有效的感染并在293T细胞中表达。表达载体包装后测定病毒滴度为:2E+8 TU/mL。过表达慢病毒感染后HBVSMC有荧光表达,并且荧光率达80%以上,细胞生长良好传后细胞几乎无死亡现象。结论:成功构建了过表达HTRA1及HTRA1-Mut基因的慢病毒表达载体,得到了较高滴度的病毒悬液,建成了稳定表达HTRA1及HTRA1-Mut基因的HBVSMC细胞株,为进一步探讨HTRA1基因及突变后细胞的功能变化提供了良好的研究工具。     

血管舒-缩肽在血管平滑肌细胞中的表达与调控

为探讨血管舒 缩肽表达的调控机制及血管平滑肌细胞 (VSMC)在该网络平衡中的地位 ,以血管紧张素Ⅱ (AngⅡ )为诱发因素刺激培养的大鼠VSMC ,用RT PCR和放射免疫分析观察内皮素 1(ET 1)、AngⅡ、心钠素 (ANF)和肾上腺髓质素 (ADM)在VSMC中的表达与释放及相互关系 ,用电泳迁移率改变分析 (EMSA)和染色质免疫沉淀 (ChIP)分析揭示其分子机制 .在被AngⅡ处理的VSMC中 ,4种血管活性肽的表达活性均升高 ,其中缩血管肽基因表达被迅速诱导 ,而舒血管肽则是先降后升 .但刺激前后舒 缩血管肽之间的平衡关系无明显改变 .放免分析证实 ,AngⅡ可程度不同地促进 4种血管活性肽合成 ,使胞内 4种活性肽水平升高 ;对培养液中 4种活性肽进行检测的结果显示 ,AngⅡ可促进ET 1、AngⅡ释放 ,抑制舒血管肽释放 ,尤以ANF的胞内水平明显高于胞外 .EMSA分析显示 ,在AngⅡ诱导 4种肽表达的同时 ,与细胞增殖有关的转录调控因子转录激活蛋白(AP 1)与 4种活性肽基因启动子的结合活性明显增强 .ChIP结果表明 ,AP 1在染色质靶位点的募集与血管活性肽基因的表达上调有直接关系 .结果提示 ,AP 1与特异DNA顺式作用元件的相互作用参与了血管活性肽的转录激活 .VSMC不仅作为它们的效应器 ,而且还通过调节AP 1与靶基因中的共有顺式元件——     

Regulation of Vascular Endothelial Growth Factor Expression by cAMP in Rat Aortic Smooth Muscle Cells

Vascular endothelial growth factor (VEGF) is an endothelial cell mitogen which stimulates angiogenesis. VEGF is regulated by multiple factors such as hypoxia, phorbol esters, and growth factors. However, data concerning the expression of VEGF in the different vascular cell types and its regulation by cAMP are not available. In the present study, we have investigated the effect of adenylate cyclase activation on VEGF mRNA expression in rat vascular cells in primary culture. Basal VEGF expression is greater in smooth muscle cells than in endothelial cells and fibroblasts. A 4-h treatment with forskolin (10⁻⁵M) induced a 2-fold stimulation of VEGF mRNA expression in smooth muscle cells and fibroblasts, but, in contrast, did not affect VEGF expression in endothelial cells. In smooth muscle cells, a pharmacologically induced increase in intracellular cAMP levels using iloprost or isoprenaline led to a rise in VEGF mRNA expression comparable to that induced by forskolin. Adenosine, which increases cAMP levels in smooth muscle cells, also increases VEGF expression. Moreover, the 2.2-fold stimulation of VEGF expression by adenosine was enhanced following a cotreatment with cobalt chloride (a hypoxia miming agent). The observed additive effect (4.3-fold increase) suggests that these two factors, hypoxia and adenosine, regulate VEGF mRNA expression in smooth muscle cells by independent mechanisms.     

Uptake of Adenosine by Cultured Cerebral Vascular Smooth Muscle Cells

Abstract: Adenosine uptake by cerebral smooth muscle cells is a carrier-mediated process. The K_m value for adenosine uptake is 10.0 μ M and the V _max is 0.95 nmol/ min-mg cell protein. This uptake system is inhibited by the adenosine analog 2-chloroadenosine at low adenosine concentrations. These results prove the existence of a nucleoside transport system associated with cerebral smooth muscle.     

细胞因子对血管平滑肌细胞MMP-2基因表达的诱导及其作用机制研究

为了探讨血管平滑肌细胞 ( VSMC)基质金属蛋白酶 - 2 ( MMP- 2 )基因的表达调控机制 ,利用Northern印迹杂交和 MMP- 2活性酶图分析检查 b FGF、TNF- α和 IL- 1 β对 VSMC MMP- 2基因表达的影响 ,应用电泳迁移率改变实验 ( EMSA)和 CAT分析对其作用机制进行研究 .结果证实 ,3种细胞因子均能显著诱导 MMP- 2基因表达 ,其作用强度依次为 b FGF>TNF-α>IL - 1β.将 MMP-2基因 5′侧翼 - 61 9～ 1 9bp调控序列克隆进携带报告基因的重组质粒 p SV0 - CAT后 ,经转染VSMC及 CAT分析显示 ,在上述 3种细胞因子的作用下 ,该调控序列可激活 cat基因表达 ,三者促进 cat表达的活性与其诱导 VSMC表达 MMP- 2的结果相一致 ;EMSA结果显示 ,被 b FGF和TNF- α刺激的 VSMC中产生与该基因调控区序列特异结合的转录调控因子 .提示细胞因子除可激活 VSMC细胞周期调节基因表达外 ,还可通过诱导 MMP- 2表达而发挥其对细胞外基质代谢的调节作用及参与 VSMC迁移的启动过程 ;细胞因子对 VSMC MMP- 2基因表达的诱导作用是通过促进转录调控因子的合成或活化而实现的 .