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目的:血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell, VSMC)表型具有可塑性,在细胞因子和血管活性物质刺激下,其表型和增殖、迁移、凋亡等细胞生物学行为可以发生改变。VSMC表型转化是动脉粥样硬化、血管再狭窄等血管增殖性疾病的病理学基础。Krüppel样因子4(krüppel-likefactor, KLF4)是一类含有锌指结构的转录因子,其羧基端存在3个连续的C2H2锌指结构。KLF4通过直接与DNA结合来调节与细胞增殖和分化相关的基因表达,从而发挥调节细胞生物学行为的作用。过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activatedreceptors, PPARs)作为核转录因子,调节与细胞分化、发育、代谢及肿瘤发生相关的基因表达。PPARs有三种类型,即α、β/δ、γ,其中PPARα在血管内皮细胞(endothelial cell, EC)和VSMC中广泛表达,具有抗炎及抗动脉粥样硬化等作用。Fenofibrate作为PPARα的激动剂,已经作为临床药物在动脉粥样硬化、心肌梗死等心血管疾病中广泛应用。TGF-β家族成员是多功能细胞因子,与靶细胞膜上的I型或II型丝-苏氨酸激酶受体结合后,通过激活多种信号通路调控VSMC增殖、分化、凋亡等过程。虽然TGF-β1、PPARα和KLF4均参与细胞生物学行为的调节,但三者在调节VSMC增殖和分化方面的内在联系和相互之间的关系尚不清楚。本研究观察TGF-β1和PPARα激动剂Fenofibrate对VSMC增殖的影响,探讨二者协同抑制VSMC增殖的分子机制,以期为动脉粥样硬化、高血压和血管再狭窄等血管增殖性疾病的发病机制提供新的实验依据,为心血管疾病的防治提供新的思路和靶点。方法:Western blot分析检测KLF4、SM22α和cyclin E等基因的表达;流式细胞术分析细胞周期各时相的分布情况;细胞计数和BrdU掺入实验检测细胞增殖状态;伤口愈合实验和Boyden小室观察细胞的迁移活性。结果:1TGF-β1和PPARα激动剂Fenofibrate协同促进KLF4基因表达Western blot分析结果显示,分别给予TGF-β1(2ng/mL)和PPARα激动剂Fenofibrate(F6020,50μM)后,KLF4表达水平明显增加;同时给予二者后,KLF4表达水平比单一因素刺激进一步增加。用PPARα抑制剂GW6471(10μM)处理细胞后,KLF4的基础表达及TGF-β1诱导的KLF4表达均被抑制。这些结果表明,TGF-β1与PPARα信号协同促进KLF4基因的表达。2TGF-β1和PPARα激动剂Fenofibrate协同诱导VSMC分化单独用TGF-β1或PPARα激动剂F6020处理VSMC后,SM22α和SM-α-actin的表达均明显升高;同时给予F6020和TGF-β1后,SM22α和SM-α-actin的表达比单一因素刺激进一步升高。PPARα抑制剂GW6471能在一定程度上抑制TGF-β1对SM22α和SM-α-actin表达的诱导作用,这些结果表明,TGF-β1与Fenofibrate协同诱导VSMC的分化。3TGF-β1和PPARα激动剂Fenofibrate协同抑制VSMC增殖上述实验证实TGF-β1和F6020协同诱导VSMC分化,为了观察TGF-β1和Fenofibrate对VSMC增殖的影响,单独用TGF-β1或F6020处理VSMC或同时用二者联合刺激VSMC后,用Western blot分析检查PCNA表达,细胞计数和BrdU掺入实验检查VSMC增殖活性。结果显示,TGF-β1和F6020均抑制PCNA表达,而且二者联合能增强对PCNA表达的抑制作用。细胞计数和BrdU掺入实验结果也显示,TGF-β1和F6020联合作用可增强对VSMC增殖的抑制作用。这些结果表明,TGF-β1与F6020协同抑制VSMC增殖。4TGF-β1和PPARα激动剂Fenofibrate抑制VSMC增殖与阻抑cyclin E表达和细胞周期进程有关为了进一步探讨TGF-β1和Fenofibrate抑制VSMC增殖的分子机制,我们检测二者对细胞周期蛋白cyclin E表达的影响。Western blot分析结果显示,TGF-β1和F6020均能抑制cyclin E表达,且二者对cyclin E表达具有协同抑制作用。流式细胞术(FCM)分析结果显示,与对照组相比,用TGF-β1或F6020处理VSMC24h后,G0/G1期细胞所占比例显著增加,S期和G2/M期细胞数量减少,表明TGF-β1或F6020作用于VSMC后,细胞的增殖活性降低;当二者联合作用于VSMC时,细胞增殖活性的降低更为显著。5TGF-β1和PPARα激动剂Fenofibrate协同抑制VSMC迁移用伤口愈合实验和细胞跨膜迁移实验分析TGF-β1和Fenofibrate对VSMC迁移的影响,结果显示,给予TGF-β1、F6020、及TGF-β1和F6020联合刺激后,对VSMC平面和跨膜迁移活性的抑制程度依次升高,TGF-β1和F6020联合作用对VSMC迁移的抑制作用最强,说明二者协同抑制VSMC迁移。结论:1TGF-β1和PPARα激动剂Fenofibrate通过促进VSMC标志基因SM22α和SM-α-actin表达协同诱导VSMC分化。2TGF-β1和Fenofibrate通过抑制cyclin E表达及细胞周期进程,协同抑制VSMC增殖。3TGF-β1和Fenofibrate通过协同抑制VSMC增殖抑制VSMC迁移。4TGF-β1和Fenofibrate协同诱导VSMC分化和协同抑制VSMC增殖与促进KLF4表达有关。