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血管重建(remodeling)以血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)增殖、凋亡、迁移为主要特征。研究发现,动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)好发于血流动力学较为复杂的部位,如血管分支、分叉处和弯曲处,表明低切应力(low shear stress,LowSS)和扰动流是改变血管稳态,诱导血管重建,引发AS的重要因素。研究切应力诱导血管重建及内皮细胞(Endothelial cells,ECs)与VSMCs间相互交流的分子机制,对于深入了解心血管疾病发生的本质具有重要意义。本实验室前期研究表明,LowSS条件下,ECs可以以类胰岛素生长因子-1(insulin-like growth factors,IGF-1)旁分泌形式调控联合培养的VSMCs功能。然而,在这一过程中,microRNAs(miRs)是否参与并起到何作用尚不清楚。本文用Ingenuity pathway analysis(IPA)分析软件预测IGF-1调控的下游miRs。IGF-1重组蛋白静态刺激VSMCs后,利用Real-time PCR检测VSMCs内预测得到的miR-133b和miR-378a的变化;应用平行平板流动腔系统对与VSMCs联合培养的ECs施加15 dyn/cm~2的正常切应力(normal shear stres,NSS)和5 dyn/cm~2的LowSS,加载时间为12 h,Real-time PCR检测VSMCs的miR-133b和miR-378a变化。之后关注对IGF-1及应力均有响应的miR-133b,用miRs预测网站找出其5个可能靶基因,转染技术及Real-time PCR技术验证,选择核糖核酸结合蛋白1(polypyrimidine tract binding protein 1,Ptbp1)和N-myc下游调节基因1(N-myc downstream regulated 1,Ndrg1)进一步研究。Western blotting检测转染miR-133b mimics和inhibitor以及IGF-1刺激后VSMCs的Ptbp1与Ndrg1蛋白水平变化,Real-time PCR和western blotting检测LowSS条件下联合培养VSMCs的Ptbp1与Ndrg1变化。EdU流式检测转染miR-133b mimics和inhibitor对VSMC增殖的影响。结果显示:?IGF-1重组蛋白静态刺激后,VSMCs的miR-133b和miR-378a表达升高;?LowSS条件下,VSMCs的miR-133b显著升高,miR-378a表达无明显变化;?上调VSMCs的miR-133b的表达,Ptbp1和Ndrg1的mRNA和蛋白表达水平显著降低,下调VSMCs的miR-133b的表达,Ptbp1和Ndrg1的mRNA水平显著升高,蛋白水平无显著变化;?LowSS加载或IGF-1重组蛋白静态刺激后,Ndrg1表达水平显著降低,而Ptbp1表达水平无显著变化;?上调VSMCs的miR-133b的表达可以促进VSMC增殖。上述结果表明,miR-133b在ECs直接感受LowSS刺激后分泌IGF-1影响VSMCs增殖这一过程中起到重要的调控作用。LowSS条件下,联合培养ECs感受力学刺激后分泌IGF-1,并通过旁分泌作用上调VSMCs的miR-133b的表达,进而抑制其靶基因Ndrg1的表达,最终诱导了VSMCs增殖。本研究提出miR-133b作为一种重要的分子参与了切应力和IGF-1对血管细胞功能的调控,为心血管疾病治疗提供了一个新的潜在靶标。