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目的:探究晚期糖基化终末产物(Advanced Glycation End Products,AGEs)对人主动脉血管平滑肌细胞(Human Aorta Vascular Smooth Muscle Cells,HASMCs)钙化的影响,本实验主要通过体外实验方法验证 AGEs对于HASMCs钙化的影响,进一步探究其是否是通过PI3K/AKT GSK-3β信号通路激活wnt/β-catenin信号通路从而促进HASMCs的钙化。为血管钙化的预防和治疗提供新的策略。 方法:培养原代人主动脉血管平滑肌细胞,动态观察细胞形态并应用免疫荧光方法进行细胞鉴定;用不同浓度AGEs-BSA(0ug/ml、10ug/ml、20ug/ml、50ug/ml、100ug/ml、200ug/ml)干预5天后提取细胞总蛋白,western blot方法检测钙化相关蛋白 OPG、BMP的表达量。冯库萨染色、茜素红染色检测各组钙化情况。应用 AKT特异性抑制剂 LY29400220mmol/L和 GSK-3β特异性抑制剂 TWS11910mmol/L处理HASMCs后加入40ug/ml的AGEs处理15min后提取细胞总蛋白,western blot方法检测P-AKT、AKT、P-GSK-3β、GSK-3β等蛋白的表达量。为了进一步验证PI3K/AKT信号通路及GSK-3β信号通路对于HASMCs钙化的影响,我们应用LY29400220mmol/L预处理HASMCs2小时,TWS11910mmol/L预处理HASMCs12小时后加入40ug/mlAGEs继续干预5天,提取细胞总蛋白,检测钙化相关蛋白OPG、BMP、β-catenin的表达量。为了进一步探究PI3K/AKT信号通路在AGEs引起的HASMCs钙化中的作用,我们应用AKT-siRNA转染HASMCs建立AKT基因沉默细胞模型,同时选用GSK-3β-RNAi慢病毒转染HASMCs建立GSK-3β基因沉默细胞模型,western blot检测AKT、GSK-3蛋白以验证转染是否成功及转染效率。待建立稳定的低表达AKT、GSK-3细胞模型后用40ug/ml的AGEs干预5天后提取细胞总蛋白,检测钙化相关蛋白的表达。 结果:1、AGEs能促进 HASMCs的钙化,且呈浓度依赖性,相比于对照组,AGEs组钙化相关蛋白的表达量明显升高(P<0.05),且在AGEs浓度为40ug/ml时作用最为明显;冯库萨染色和茜素红染色结果提示:AGEs+钙化培养组的钙化结节数量明显高于单纯钙化培养组;2、AGEs能促进HASMCs AKT、GSK-3β蛋白的磷酸化,相比于对照组,AGEs组P-AKT和P-GSK-3β蛋白的表达量明显升高(p<0.05),且呈时间和浓度依赖性,在AGEs浓度为为25ug/ml,干预15min时,其磷酸化水平最高,这也将作为我们下一步实验最佳干预浓度和时间,但是AKT、GSK-3β的表达量无明显变化(p>0.05);3、AGEs+LY294002组P-AKT及P-GSK-3β蛋白的表达量相比于AGEs组明显下降(p<0.05),但总的AKT及GSK-3β的表达量无明显变化(p>0.05);AGEs+LY294002组钙化相关蛋白的表达量相较于 AGEs组明显下降(p<0.05);4、在应用AKT-siRNA转染HASMCs后,si-RNA转染组AKT蛋白的表达量与对照组相比明显降低(p<0.05),而在加入AGEs干预后, AKT-siRNA转染组钙化相关蛋白OPG、BMP的表达量明显低于单纯AGEs干预组(p<0.05);5、HASMCs转染GSK-3β-RNAi慢病毒3天后用荧光显微镜能观察到细胞内稳定表达的绿色荧光,western blot检测GSK-3β蛋白表达量,与对照组相比,GSK-3β-RNAi慢病毒转染组GSK-3β蛋白表达量明显降低(p<0.01),在用 AGEs干预后,相比于单纯 AGEs干预组, GSK-3β-RNAi慢病毒转染组钙化相关蛋白的表达量明显增加(p<0.05)。 结论:1、AGEs能促进HASMCs的钙化;2、AGEs能激活PIK3/AKT信号通路,而活化的AKT能抑制下游GSK-3β的活性;3、PI3K/AKT GSK-3β信号通路可能在AGEs引起的HASMCs钙化中起着重要作用。