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冠心病近年来在城乡居民患病死亡率呈逐年上升的趋势,已然成为重大的公共卫生问题。冠心病患者目前的治疗方式主要有药物治疗、经皮冠状动脉介入治疗(Percutaneous coronary intervention,PCI)和冠状动脉搭桥手术(Coronary artery bypass graft,CABG)3种。其中,PCI通过在冠脉内植入支架而改善心肌供血,降低冠心病患者的病死率。目前,雷帕霉素靶蛋白(Mechanistic target of rapamycin,mTOR)抑制剂雷帕霉素(Rapamycin)及其衍生物是临床上最常用的支架涂层药物之一。内皮细胞功能障碍是许多心血管疾病发病的初始环节,其中细胞周期阻滞以及异常凋亡是导致内皮细胞功能障碍的重要激发因素。Rapamycin作为mTOR抑制剂,由于其非选择性的抑制效应,影响内皮细胞的增殖和迁移,在支架植入后可引起血管内皮化延迟并导致晚期血栓的形成。干扰素调节因子-1(Interferon regulatory factor-1,IRF-1)可以诱导凋亡并抑制细胞增殖,在细胞生长中发挥重要的调控作用。但是,目前IRF-1在抑制mTOR导致的动脉内皮细胞增殖受阻中的作用及分子机制尚无文献报道。目的:本研究拟利用生物化学与分子生物学技术,确定抑制mTOR信号通路对动脉内皮细胞增殖的影响,探索IRF-1在该过程中扮演的角色及作用机制,为临床上降低药物支架植入术后导致内皮细胞损伤这一副作用、改善治疗效果提供研究基础和理论依据。方法和结果:CCK8检测发现,mTOR抑制剂Rapamycin或Torin 1处理导致动脉内皮细胞增殖降低。流式细胞术和Western blot(WB)实验结果显示,抑制mTOR使得动脉内皮细胞凋亡上升并伴随S期细胞比例降低。WB检测蛋白水平以及荧光定量PCR检测转录水平均发现mTOR抑制能够促进IRF-1表达。与此同时,CCK8和流式细胞术结果显示,IRF-1-/-小鼠内皮细胞的增殖水平高于野生型内皮细胞。小干扰RNA(Small interfering RNA,siRNA)介导的IRF-1敲降,能够缓解Rapamycin对人主动脉内皮细胞增殖的抑制作用。WB实验发现,抑制mTOR可激活蛋白激酶C-ζ(Protein kinase C-ζ,PKC-ζ);激活的PKC-ζ可促进丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)家族成员p38和c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)的磷酸化,而促进IRF-1表达。WB和荧光素酶报告基因结果进一步表明,Torin 1主要通过激活信号转导和转录激活因子 1(Signal transducer and activator of transcription 1,STAT1)来上调IRF-1,而Rapamycin则主要依靠促进核因子活化B细胞κ轻链增强子(Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells,NF κ B)活性来促进 IRF-1 表达。结论:抑制mTOR可激活PKC-ζ以及p38和JNK,促进STAT1和NFκB的转录活性,从而上调IRF-1的表达。IRF-1进一步介导抑制mTOR对动脉内皮细胞增殖的阻滞作用。