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目的:本研究旨在进一步探讨SMAD4基因多态性rs12455792位点对胸主动脉瘤发生发展的潜在机制以及SMAD4基因表达与巨噬细胞募集和胸主动脉瘤发生发展的关系。方法:体外实验:1、分别用siRNA-NC和siRNA-SMAD4转染人主动脉平滑肌细胞(human aorta smooth muscle cell,HASMC)。(1)q-PCR 和 Western-blot 实验分别检测TGF-β信号通路分子的表达变化。(2)q-PCR检测CCL2、CCL5、CXCL3、CXCL9、CXCL10、CXCL 12、CXCL13、CX3CL1、IL-lb 等趋化因子表达。(3)Transwell实验检测SMAD4基因低表达时巨噬细胞迁移情况。2、Western-blot实验组织检测不同基因型的主动脉瘤组织中经典和非经典TGF-β信号分子的变化。3、不同基因型主动脉瘤组织分别行免疫组化实验检测不同基因型组织中巨噬细胞的位置、数量和浸润情况。体内实验:分别选取6只雄性野生型小鼠、6只雄性SMAD4 KD小鼠。给予上述两组小鼠腹腔注射血管紧张素II(Angiotensin II),建立主动脉瘤模型,比较两组小鼠主动脉炎性细胞浸润情况及血管损伤区域。结果:qPCR实验结果表明siRNA-SMAD4组中趋化因子CXCL10、CXCL9、CXCL3、CCL2表达显著高于siRNA-NC组,P<0.05,差异具有统计学意义;siRNA-SMAD4组TGF-β信号通路分子CTGF表达显著高于siRNA-NC组,PAI-1表达低于siRNA-NC组,P<0.01,差异具有统计学意义。Western-blot实验结果表明siRNA-SMAD4组中经典TGF-β信号通路中SMAD2、SMAD3磷酸化水平明显高于siRNA-NC组;非经典TGF-β信号通路中ERK、JNK磷酸化水平明显高于siRNA-NC组,P<0.01,差异具有统计学意义。Western-blot实验检测不同基因型中经典和非经典TGF-β信号分子表达情况的结果表明在TT型主动脉组织中经典TGF-β通路的p-SMAD2表达明显高于CC型,TT型主动脉组织中非经典TGF-β通路的p-JNK表达明显高于CC型,P<0.05,差异均有统计学意义。Transwell实验表明si-RNA-SMAD4组巨噬细胞募集显著高于siRNA-NC组,P<0.01,差异具有统计学意义。免疫荧光染色结果表明CT和TT型主动脉组织中巨噬细胞浸润显著大于CC型;TT型主动脉组织中M1型巨噬细胞极化标志物(TNF-α)显著大于CC型。体内试验结果显示SMAD4KD组小鼠主动脉弓部增粗,布满斑块,且主动脉瘤发生率显著高于对照组,P<0.01,差异具有统计学意义。结论:1、经典TGF通路co-Smad分子SMAD4表达降低后,rs12455792C>T变异影响经典TGF通路介导分子SMAD2、SMAD3和非经典TGF通路介导分子JNK、ERK的磷酸化。提示TGF-β信号通路的异常活化,有助于形成新生内膜形成及主动脉瘤发展。2、SMAD4基因rs12455792位点C>T变异促进了趋化因子CXCL10、CXCL9、CXCL3、CCL2释放,从而促进了巨噬细胞在血管壁的粘附和募集。3、SMAD4基因rs12455792位点C>T变异促进了 M1巨噬细胞在血管壁的表达,在炎症反应中起主要作用。4、SMAD4KD小鼠与对照组相比更易形成胸主动脉瘤,且主动脉中膜层损伤严重,撕裂,形成夹层,并有大量炎性细胞浸润。