血管平滑肌细胞收缩的分子机制研究进展

血管中的平滑肌细胞位于中膜,具有维持血管形态和保持血管张力的重要作用。在正常情况下,血管平滑肌细胞处于一种收缩表型,而当其受到生物化学物质、机械刺激作用后会转变成分泌表型,表现为收缩力下降,迁移、增殖能力增强以及分泌细胞外基质能力增强。这些异常变化会促进血管再狭窄和动脉粥样硬化等疾病的发生与发展,因此研究其分子机制至关重要。本文主要概括论述参与调节血管平滑肌细胞收缩的分子机制研究进展。     

转化生长因子β通过Smad4非依赖的方式促进赖氨酰氧化酶的表达

目的:研究血管平滑肌细胞内转化生长因子β(TGF-β)信号怎样调节赖氨酰氧化酶(LOX)的表达。方法:分离小鼠原代血管平滑肌细胞,用携带不同Smad4干扰序列的慢病毒感染原代细胞,建立Smad4敲低稳定细胞系;分别用TGF-β刺激原代细胞或对照和Smad4敲低细胞,利用免疫印迹及Real-time PCR技术检测Smad4敲低后LOX的表达改变。结果:获得了Smad4敲低的细胞;TGF-β能诱导LOX表达,且在Smad4敲低的细胞内,LOX升高更明显。结论:TGF-β通过Smad4非依赖的方式促进LOX的表达。     

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。     

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.     

RhoA-Rho激酶信号转导通路参与TGF-β1诱导的血管外膜成纤维细胞表型转化为肌成纤维细胞(英文)

血管外膜成纤维细胞表型转化为肌成纤维细胞是血管重塑的重要病理特征。本研究旨在探讨小分子G蛋白RhoA及其下游Rho激酶信号通路在转化生长因子β1(transforming growth factor β1,TGF-β1)诱导的血管外膜成纤维细胞/肌成纤维细胞表型转化中的作用。用10ng/mLTGF-β1诱导体外培养的大鼠胸主动脉外膜成纤维细胞表型转化为肌成纤维细胞,使用亲和沉淀法检测RhoA活性、使用免疫印迹检测RhoA、Rho激酶蛋白表达和Rho激酶活性;使用免疫印迹和免疫细胞化学检测肌成纤维细胞标记蛋白的表达。结果显示,TGF-β1上调体外培养的血管外膜成纤维细胞RhoA蛋白表达和RhoA活性。TGF-β1增加Rho激酶下游底物肌球蛋白磷酸酶目标亚单位的磷酸化,但不改变Rho激酶的蛋白表达,提示TGF-β1增加Rho激酶活性。腺病毒Ad-N19RhoA-hrGFP感染和Rho激酶特异性抑制剂Y27632都呈剂量依赖性地抑制TGF-β1诱导的肌成纤维细胞标记分子α平滑肌肌动蛋白和钙结合蛋白Calponin的蛋白表达。本研究证明RhoA-Rho激酶信号通路参与了TGF-β1诱导的血管外膜成纤维细胞/肌成纤维细胞表型转化。     

TGF-β/Smads信号传导通路在肿瘤中的作用

TGF-β是调节细胞生长和分化的TGF-β超家族中的一员,参与体内的多项生理活动,且与肿瘤的发生发展密切相关。本文综述了TGF-β信号传导通路及其与肿瘤关系的最新研究进展。此外,讨论了TGF-β信号通路可能通过调控免疫抑制、促进肿瘤血管生成、诱导上皮-间质转化等机制调控肿瘤的转移和复发。最后,深入探究了TGF-β作为靶点在肿瘤治疗中的潜在临床应用价值,旨在更加全面地阐明肿瘤转移与复发的分子机制,也将可能为肿瘤预防和治疗提供新靶标和新的生物学干预手段。     

ES细胞分化为血管样结构的机理探讨—TGF-β1在血管形成中的作用

本文利用小鼠ES细胞的拟胚体培养和三维胶原蛋白培养系统研究了外源rhTGF-β1对ES细胞分化为血管样结构的影响。结果发现,无论是培液中添加外源rhTGF-β1或细胞经基因转染而有过度表达的TGF-β1都对ES细胞形成血管样结构起着决定性的作用。培液中添加适量的TGF-β1抗体,则过度表达TGF-β1的ES-T6细胞分化为血管样结构的频率明显地受到抑制,相似于其亲本ES-5细胞的分化水平。在Ⅰ型胶原三维培养系统中的单层ES-5细胞培液中添加rhTGF-β1时,明显地促进ES-5细胞形成血管样结构。用层粘连蛋白和Ⅳ型胶原蛋白抗体分别作免疫荧光染色也观察到ES-T6细胞分化产生的上皮样细胞和圆形细胞都显示较强的荧光反应,这些现象提示TGF-β1可能通过调节细胞外基质成份而行使其在血管形成中的作用。同时,我们在ES-5细胞和ES-T6细胞的分化衍生物中都检测到bFGF的mRNA。因此,TGF-β1在血管样结构形成中的作用,除了它对于细胞外基质成份有关基因的直接调控外,还可能通过调节细胞的bFGF等一类与血管内皮细胞生长和分化相关的生长因子而间接地行使其生物学功能。在本实验系统中,ES-T6细胞分化为内皮细胞及血管样结构必需有低剂量RA的诱导,其作用机理有待研究。     

Smads基因功能的研究进展

转化生长因子 -β( TGF-β)超家族通过调节细胞的增殖、分化、移行和凋亡而在脊椎动物发育过程中起重要的作用 . SMAD家族是一类新发现的 TGF-β信号的细胞质内介导者 ,它们可将TGF- β信号直接从细胞膜转导入细胞核内 .受体激活的 SMADs被特导性的细胞表面受体磷酸化后 ,与通用介导分子 SMAD4相互作用形成异源三聚体 ,转移至细胞核内并激活靶基因的转录 .抑制型 SMADs通过负反馈途径阻断或减弱 TGF- β信号 .SMADs通过与 TGF- β配体应答的启动子序列及其它转录因子和辅助活化因子相互作用而调节转录 .通过同源重组在小鼠中定位敲除Smads基因的研究已经开始揭示 SMADs分子在脊椎动物发育过程中的功能 .     

RhoA/ROCK信号通路对血管平滑肌收缩的调节作用及研究进展

血管平滑肌的异常收缩是引起许多疾病的重要因素,如高血压,脑血管痉挛等,对于平滑肌收缩调节机制的研究为治疗这些疾病带来新的思路和方向.研究表明小GTP结合蛋白RhoA及其下游信号分子ROCK在平滑肌收缩调节,尤其是钙敏化调节机制中起到关键作用.RhoA/ROCK通路通过抑制MLCP活性而增强MLC的磷酸化水平,从而调节平滑肌收缩,此外,它还参与调节其它细胞的多种细胞功能,如应力纤维的生成,细胞分裂及迁移等.本综述主要介绍RhoA/ROCK通路在血管平滑肌收缩功能的调节机制及研究进展.     

Smad4介导转化生长因子-β信号调节骨骼发育和稳态维持的功能

转化生长因子-β（TGF-β）是一个包括数十种TGF-βs、骨形态发生蛋白（BMPs）等配体在内的生长因子超家族,在哺乳动物整体和组织器官发育过程中具有广泛而重要的功能。Smad4是细胞内TGF-β信号通路的核心信号转导分子。为了深入研究Smad4介导的TGF-β信号在骨骼发育过程中的生理功能,我们利用转基因技术研制了软骨细胞、肥大型软骨细胞和成骨细胞分别特异性表达Cre重组酶的转基因小鼠,利用条件基因敲除技术研制了不同类型骨骼细胞Smad4基因敲除的小鼠模型。表型分析结果揭示了Smad4在软骨细胞增殖和分化、骨重塑以及稳态维持过程中的功能以及相关的分子机制,为理解人类相关骨骼疾病的发生及其机理提供了新的线索。     

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.     

TGF-β1激活肝星状细胞并促进血管内皮细胞新生血管形成

该研究旨在探讨转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)在肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSCs)激活中的机制以及活化HSCs促进内皮细胞血管新生(angiogenesis)的作用效果。运用q RT-PCR检测α-SMA、Smad2/3、VEGFA和TGF-β1-RI的m RNA水平;Western blot检测α-SMA、Smad2/3、p-Smad2/3、VEGFA和TGF-β1-RI的蛋白质水平;基质胶(matrigel)血管形成实验检测活化HSCs的促人脐静脉血内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)血管形成作用。TGF-β1作用后的HSCs高表达α-SMA以及经典的TGF-β1/TGF-β1-RI/Smad2/3信号通路下游相关的TGF-β1-RI和Smad2/3等,具备了活化表型并能促进内皮细胞血管新生。结果表明,TGF-β1信号通过经典的Smad2/3通路激活了HSCs,使激活后的HSCs通过分泌VEGFA具备了促进内皮细胞血管新生的功能。     

外泌体调控血管钙化的研究进展

血管钙化是钙、磷等矿物质在血管壁的异常沉积,是一个主动的、活跃的、被高度调控的生物学过程,受到钙磷代谢紊乱、氧化应激、机械应力和炎症等多种因素的影响.作为胞间通讯的重要载体,外泌体已被证实与血管钙化的发生密切相关.一方面,外泌体可以通过在细胞间传递蛋白质、microRNAs等信息,促进血管平滑肌细胞发生成骨样表型转化以及矿物质沉积;另一方面,外泌体还可以诱导血管内皮细胞发生内皮-间充质转化,进而调控血管钙化的进程.但是,外泌体在内皮细胞和平滑肌细胞参与血管钙化进程中的具体作用及机制目前尚不完全清楚.本文就外泌体在调节平滑肌细胞的成骨样表型转化、矿物质沉积、microRNA转运以及内皮细胞的内皮-间充质转化中的作用进行了综述,以期为血管钙化的防治提供新思路.     

Lefty1对小鼠胚胎干细胞分化过程的影响

目的:研究Lefty1在小鼠胚胎干细胞分化过程中的作用。方法:根据染色质免疫沉淀测序结果,在临近Lefty1转录起始位点以及与之相距10 kb的上游区域有TGF-β信号通路Smad2/3蛋白的四个结合区域,通过CRISPR/Cas9方法获得四个区域敲除的单克隆细胞,利用荧光实时定量PCR(qRT-PCR)检测各细胞中Lefty1的转录水平,并用TGF-β信号通路的激活剂AC和抑制剂SB分别处理敲除的细胞,检测其对TGF-β信号的响应,最后通过胚状体形成实验,检测敲除细胞系在中内胚层分化过程中的标志分子Gsc和Mixl1的表达。结果:利用CRISPR/Cas9方法成功获得不同区域敲除的单克隆细胞,与野生型E14细胞相比,四种区域敲除的细胞中Lefty1 RNA含量明显降低,并且在干细胞状态和分化状态下,敲除细胞系对TGF-β信号的响应减弱。在胚状体形成的实验中,与野生型E14细胞相比,敲除细胞系在分化过程中Lefty1表达的基础水平明显降低,中内胚层分化的标志分子Gsc和Mixl1转录水平也明显下降。结论:在胚胎干细胞中,Lefty1转录起始位点附近以及上游10 kb的这四段区域通过TGF-β信号通路对Lefty1的转录发挥调控作用,从而影响中内胚层分化过程中的标志分子Gsc和Mixl1的表达。     

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。     

lncRNAs在心血管疾病发生中的作用

长链非编码RNA（long noncoding RNAs, lncRNAs）可以在多个阶段干扰基因表达和信号途径。在心血管系统,内皮表达的lncRNAs,如MALAT1和Tie 1 AS可以调节血管生长和功能。平滑肌细胞和内皮细胞中富含的迁移或分化相关的lncRNAs可调控平滑肌细胞收缩表型。在严重心肌梗塞和心衰时,一些lncRNAs表达水平发生调节,如Novlnc6和Nhrt。还有一些lncRNAs参与调节心肌细胞肥大、线粒体功能和心肌细胞凋亡。本文总结了lncRNA在心血管疾病中的研究进展,期待为更有效的治疗心血管疾病开发新的方向。     

TGF-β和PI3K/Akt信号通路共同维持组织稳态

转化生长因子-β(TGF-β)超家族分子通过跨膜受体和胞浆内信号转导分子Smad进行信号转导,调节细胞的增殖、分化和凋亡。许多生长因子和激素通过其受体激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K),PI3K可以使肌醇环上的3位羟基磷酸化,磷酸化的肌醇脂可招募和激活许多信号通路分子,促进细胞增殖、细胞迁移和细胞存活。近几年来的研究表明这两条信号通路通过多水平的相互作用共同调节细胞增殖、分化及凋亡,在维持组织稳态的过程中发挥重要的作用。     

血清后人血管平滑肌细胞表型转化与microRNAs表达间关系的研究

目的:研究去血清诱导人血管平滑肌细胞发生表型转化与microRNAs表达间的关系。方法:采取人血管平滑肌细胞克隆株HITASY,培养人血管平滑肌细胞(VSMCs)。用去血清的方法处理人血管平滑肌细胞,使VSMCs由去分化表型向分化表型转化,通过蛋白印迹法观察平滑肌细胞中分化标记物蛋白的变化,同时用实时定量PCR法检测细胞中相关microRNA的表达。结果:①去血清处理组与无去血清处理组比较,平滑肌细胞分化标记物(SM-α-actin、calponin)表达显著性增加,而通过SM-α-actin、calponin的蛋白表达量显著增加,提示血管平滑肌细胞向分化表型转化(P0.05);②同时去血清处理组与无去血清处理组比较,Mir-649、Mir-944表达量显著增加,Mir-140、Mir-361表达量显著减少(P0.05)。结论:Mir-649、Mir-944、Mir-140、Mir-361在血管平滑肌细胞表型转化中有关键性作用。     

卵巢癌中TGF-β/Smads信号通路的功能研究

为探讨卵巢癌细胞中TGF-β的信号传导情况及TGF-β／Smads信号通路各组分在卵巢癌发生中的作用,采用MTT和活细胞计数方法研究了TGF-β1对卵巢癌细胞系HO-8910、HO-8910PM及SKOV3的生长抑制作用;并应用RT-PCR、荧光免疫组化等方法研究了TGF-β／Smads传导通路中各组分的表达和定位以及TGF-β1刺激前后Smad7和P-Smad2定位及表达的变化。结果显示,TGF-β1对细胞系SKOV3没有生长抑制作用．而SK-OV3细胞表达了TGF-β／Smads信号通路中的所有已知成分。且3种卵巢癌细胞在TGF-β1刺激后Smad7mRNA瞬时表达增加,Smad7蛋白表达亦增加并由胞核转位到胞浆,P-Smad2由胞浆转位到胞核。结果表明TGF-β／Smads信号传导通路在卵巢癌细胞HO-8910、HO-8910PM和SKOV3中是完整的,SKOV3细胞逃逸TGF-β介导的生长抑制作用可能是由于TGF-β／Smads信号通路下游发生异常。     

TGF-β信号通路介导的相关疾病及靶向治疗

TGF-β信号通路是一个由众多细胞因子组成的大家族,调节着包括细胞生长、上皮-间质转化、迁移、分化以及凋亡等在内的许多细胞功能,在组织与器官的正常生长、胚胎发育等过程中起着关键作用.一旦TGF-β信号传导过程发生异常,随之而来的就是一系列发育缺陷和疾病的产生,如肿瘤的发生,组织器官的纤维化,结缔组织以及骨骼疾病等.通过对TGF-β信号通路在不同疾病发生中的作用进行研究,目前已经开发了许多靶向此通路的治疗策略,如单克隆抗体、受体激酶抑制剂和反义寡聚核苷酸等.本综述总结了 TGF-β信号通路在不同疾病发生中的作用,并对最新的靶向此信号通路的治疗策略进行讨论.