探讨CD137-CD137L信号通路对动脉粥样斑块及血管平滑肌细胞(VSMC)钙化的影响。
方法(1)体内实验:载脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-小鼠)15只,8周龄,抓阄法随机分为3组,CD137刺激组(腹腔注射刺激型CD137抗体200 μg),CD137抑制组(腹腔注射抑制型CD137抗体200 μg +刺激型CD137抗体200 μg)和对照组,每组5只小鼠。采用Von kossa染色法检测各组小鼠主动脉斑块钙化程度。免疫组织化学染色检测小鼠主动脉斑块中骨形成蛋白-2(BMP-2)及Runx2蛋白表达水平。(2)体外细胞实验:采用组织块贴壁法培养C57BL/6J小鼠胸主动脉VSMC。实验分为4组,对照组(DMEM +10% FBS +10 mmol/L β-甘油磷酸钠)、CD137刺激组(刺激型CD137抗体)、CD137抑制组(抑制型CD137抗体+刺激型CD137抗体)、同型对照组(IgG2b)。分别采用Von kossa染色和甲基百里香酚蓝法检测细胞钙化及细胞内钙含量。采用实时荧光定量PCR法检测BMP-2和Runx2成骨相关蛋白mRNA表达水平。采用Western blot法检测各组主动脉斑块中BMP-2和Runx2蛋白表达水平。
结果(1)体内实验:CD137刺激组ApoE-/-小鼠主动脉斑块钙化面积大于对照组[(1.75±0.33)×104 μm2比(0.23±0.07)×104 μm2,P<0.01],而CD137抑制组则小于CD137刺激组[(0.83±0.30)×104 μm2比(1.75 ±0.33)×104 μm2,P<0.05]。CD137刺激组BMP-2和Runx2蛋白表达水平均高于对照组(P均<0.01),而CD137抑制组则均低于CD137刺激组(P均<0.05)。(2)体外细胞实验:CD137刺激组VSMC钙化程度高于对照组,细胞内钙离子含量高于对照组[(0.001 3±0.000 2)mmol/mg蛋白比(0.000 7±0.000 2) mmol/mg蛋白, P <0.01],BMP-2和Runx2 mRNA和蛋白表达水平均高于对照组(P均<0.05)。而CD137抑制组VSMC钙化程度较CD137刺激组弱、细胞内钙含量少[(0.000 9±0.000 2) mmol/mg蛋白比(0.001 3±0.000 2) mmol/mg蛋白,P<0.05],BMP-2和Runx2 mRNA和蛋白表达水平亦均较CD137刺激组低(P均<0.05)。
结论激活CD137-CD137L信号通路可促进小鼠动脉粥样斑块和VSMC钙化形成。