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目的:观察流体切应力对年轻和老年大鼠肠系膜微动脉Akt和FoxO表达的影响,分析探讨它们在血管老化中的作用。
方法:(1)采用选择性结扎年轻(6月龄)和老年(24月龄)大鼠肠系膜微动脉产生不同的流体切应力制备高和正常流体切应力微动脉灌流模型,术后三周分离血管用于实验;(2)用微血管灌流系统测定不同压力下血管内、外径并计算管壁厚度和血管壁弹性的变化;(3)用HE染色方法观察肠系膜微动脉形态学变化;(4)Western Blotting法检测肠系膜微动脉Akt,p-Akt,FoxO3a,p-FoxO3a,FoxO1,p-FoxO1蛋白的表达水平;(5)RT-PCR法检测肠系膜微动脉Akt,FoxO3a,FoxO1 mRNA的表达水平。
结果:(1)体外微动脉灌流和形态学观察显示,与年轻大鼠相比,老年大鼠肠系膜微动脉胶原纤维成分增加,管壁增厚,管腔扩张,血管弹性减弱。增加血管内流体切应力后,其弹性增加(P＜0.05),血管未见明显形态学改变;(2)WesternBlotting检测结果显示,年轻和老年大鼠NF及HF。肠系膜微动脉Akt总蛋白表达水平无明显不同(P＞0.05);增加血管内的流体切应力,可同时增加年轻和老年大鼠肠系膜微动脉p-Akt蛋白的表达水平(P＜0.05),以年轻大鼠增加明显;老年大鼠NF肠系膜微动脉FoxO3a和p-FoxO3a以及FoxO1和p-FoxO1蛋白的表达水平均低于年轻大鼠(P＜0.05);增加流体切应力可以同时增加年轻和老年大鼠微动脉FoxO3a和p-FoxO3a以及FoxO1和p-FoxO1蛋白的表达水平(P＜0.05),以p-FoxO3a,和p-FoxO1蛋白表达增加明显(P＜0.05);老年HF微动脉FoxO3a和FoxO1蛋白表达水平接近年轻大鼠NF微动脉的表达水平(P＞0.05);老年大鼠肠系膜微动脉p-FoxO3a的表达水平较年轻大鼠高(P＜0.05),而p-FoxO1蛋白表达水平与年轻大鼠无明显不同(P＞0.05);(3)RT-PCR检测结果显示,年轻和老年大鼠NF和HF肠系膜微动脉Akt mRNA的表达无明显不同(P＞0.05);老年大鼠肠系膜微动脉FoxO3a、FoxO1 mRNA的表达低于年轻大鼠(P＜0.05),增加流体切应力后,老年和年轻大鼠微动脉FoxO3a和FoxO1 mRNA的表达均增多(P＜0.05)。
结论:(1)年轻和老年大鼠肠系膜微动脉Akt在基因和总蛋白水平的表达没有显著性差异;增加流体切应力可以激活年轻和老年大鼠肠系膜微动脉的Akt蛋白,对年轻大鼠微动脉Akt的激活作用更明显;(2)老年大鼠肠系膜微动脉FoxO3a在基因和蛋白水平的表达均比年轻大鼠低;增加流体切应力可以同时增加年轻和老年大鼠肠系膜微动脉FoxO3a的表达,使老年大鼠高灌流微动脉FoxO3a的表达水平接近年轻大鼠正常灌流微动脉,失活的FoxO3a蛋白表达水平较高;(3)老年大鼠肠系膜微动脉FoxO1在基因和蛋白水平的表达均比年轻大鼠低;增加流体切应力可以同时增加老年和年轻大鼠FoxO1 mRNA和蛋白的表达,老年大鼠高灌流微动脉FoxO1蛋白的表达水平接近年轻大鼠正常流量组,并且FoxO1蛋白的活性在两组间没有明显不同;(4)流体切应力可以增加大鼠肠系膜微动脉的弹性,改善血管老化状态,可能与Akt和FoxO蛋白表达有一定关系。