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目的:Apelin是七次跨膜G蛋白偶联受体APJ的内源性配体,在心血管系统和相关疾病的发展中起着重要的生物学作用。实验室前期的研究结果表明,apelin-13具有促血管平滑肌细胞(VSMC)增殖的作用,并且发现自噬途径参与apelin-13促VSMC增殖的过程。线粒体钙离子单向转运体(MCU)也是一种铁离子通道,阻断MCU通道可显著影响线粒体中铁的转运。铁超载是指全身器官中包括心脏、血管、肝脏和内分泌腺在内的铁离子过度沉积。线粒体铁超载会催化芬顿反应导致羟基自由基的产生并调节细胞增殖。本课题旨在探讨apelin-13对MCU、线粒体铁超载、线粒体活性氧和线粒体自噬的影响,并在前期研究的基础上探讨MCU依赖性线粒体铁超载诱导线粒体自噬介导apelin-13促HA-VSMCs增殖的分子机制,揭示apelin-13/APJ系统诱导VSMCs增殖的新作用机制为靶向APJ受体分子抗AS的新治疗靶标提供理论依据。方法:1.Western Blot检测HA-VSMCs中MCU,Drp1,PINK1,Parkin,VDAC1,Tom20,PCNA的表达;2.RNA干扰:干扰链SiRNA-Drp1,SiRNA-PINK1和SiRNA-Parkin抑制HA-VSMCs中Drp1,PINK1和Parkin的表达;3.流式细胞术检测HA-VSMCs中G1,S,G2/M的细胞百分比;4.透射电子显微镜术观察HA-VSMCs中线粒体自噬的形成;5.免疫荧光技术观察HA-VSMCs中线粒体与LC3的共定位;6.免疫组织化学观察人尸检动脉粥样硬化斑块血管组织与双肾双夹高血压大鼠血管组织中MCU,Drp1的表达;7.RPA红色荧光探针检测HA-VSMCs中的线粒体铁的含量;8.Mito-SOX红色荧光探针检测HA-VSMCs中线粒体ROS的产生;9.BCA蛋白质定量试剂盒检测HA-VSMCs中蛋白质的浓度。结果:1.与正常冠状动脉人的血管组织标本相比,动脉粥样硬化病人冠状动脉的血管组织标本中MCU、Drp1的表达增加,线粒体铁含量表达增加;与正常的大鼠主动脉血管组织标本相比,双肾双夹高血压大鼠主动脉血管组织标本中MCU、Drp1的表达增加,线粒体铁含量表达增加;2.Apelin-13浓度(0-1μM,24h)及时间(0-24h)依赖性促进HA-VSMCs中MCU的表达;APJ受体拮抗剂F13A抑制apelin-13促HA-VSMCs中MCU的表达;3.Apelin-13诱导HA-VSMCs中线粒体铁超载:APJ受体拮抗剂F13A抑制apelin-13诱导HA-VSMCs中线粒体铁超载;MCU抑制剂Ru360抑制apelin-13诱导HA-VSMCs中线粒体铁超载;4.Apelin-13诱导HA-VSMCs中线粒体ROS的生成:APJ受体拮抗剂F13A抑制apelin-13诱导HA-VSMCs线粒体ROS的生成;枸橼酸铁负载铁剂FAC进一步提高apelin-13诱导HA-VSMCs线粒体ROS的生成;反之,MCU抑制剂Ru360抑制apelin-13诱导HA-VSMCs线粒体ROS的生成;5.APJ受体拮抗剂F13A抑制apelin-13诱导HA-VSMCs中的Drp1的表达;MCU抑制剂Ru360抑制apelin-13诱导HA-VSMCs中的Drp1的表达;线粒体靶向抗氧化剂Mito-TEMPO抑制apelin-13诱导HA-VSMCs中的Drp1的表达;6.透射电子显微镜术结果显示apelin-13能诱导HA-VSMCs中线粒体自噬的形成;线粒体分裂抑制剂Mdivi-1抑制由apelin-13诱导HA-VSMCs中线粒体自噬的形成;免疫荧光发现Apelin-13诱导HA-VSMCs中线粒体与LC3共定位,而Mdivi-1和SiRNA-Drp1减少apelin-13诱导HA-VSMCs中线粒体与LC3共定位;7.线粒体靶向抗氧化剂Mito-TEMPO抑制apelin-13诱导HA-VSMCs中的PINK1,Parkin,VDAC1,Tom20的表达;Mdivi-1和SiRNA-Drp1抑制apelin-13诱导HA-VSMCs中的PINK1,Parkin,VDAC1,Tom20的表达;8.Western blot发现APJ受体拮抗剂F13A抑制apelin-13诱导HA-VSMCs增殖;Ru360抑制apelin-13诱导HA-VSMCs增殖;Mito-TEMPO抑制apelin-13诱导HA-VSMCs增殖;Mdivi-1和SiRNA-Drp1抑制apelin-13诱导HA-VSMCs增殖;SiRNA-PINK1和SiRNA-Parkin抑制apelin-13诱导HA-VSMCs增殖。结论:MCU依赖性线粒体铁超载诱导线粒体自噬介导apelin-13促HA-VSMCs增殖。