探讨CD137-CD137配体(CD137L)信号通路是否通过P38调控小鼠血管平滑肌细胞(VSMC)钙化的形成。
方法C57雄性小鼠,8周龄,采用组织贴块法培养原代小鼠VSMC,取第3~8代细胞进行实验。将细胞分为4组,即对照组、CD137激动组(重组CD137L干预)、P38抑制组(CD137激动组干预基础上加P38抑制剂)和P38单独抑制组(P38抑制剂干预)。采用10 mmol/L β-甘油磷酸钠+10-8 mol/L地塞米松+10-7 mol/L胰岛素诱导细胞钙化。免疫荧光法检测VSMC α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和骨桥蛋白(OPN)的表达,Western blot法检测磷酸化P38(p-P38)、OPN、Runt相关转录因子-2(RUNX-2)蛋白表达,实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)检测钙化相关蛋白RUNX-2、OPN mRNA表达,微板法检测碱性磷酸酶(ALP)活性和钙离子浓度。进一步将细胞分为5组,即对照组、CD137激动组(重组CD137L干预)、P38抑制组(CD137激动组干预的基础上加P38抑制剂)、CD137抑制组(CD137激动组基础上加CD137抑制剂)和P38激动组(CD137抑制组的基础上加P38激动剂),通过Von Kossa染色和茜素红染色观察各组细胞的钙化程度。
结果(1)各组VSMC中α-SMA和OPN蛋白表达的免疫荧光检测结果:CD137激动组VSMC中α-SMA蛋白表达水平明显低于对照组(2.79±0.25比5.42±0.47,P<0.05),而OPN蛋白表达水平则明显高于对照组(4.91±0.23比1.63±0.26,P<0.05)。P38抑制组VSMC中α-SMA蛋白表达水平虽高于CD137激动组(4.48±0.27比2.79±0.25,P<0.05),但仍明显低于对照组(4.48±0.27比5.42±0.47,P<0.05);OPN蛋白表达水平虽低于CD137激动组(2.66±0.15比4.91±0.23,P<0.05),但仍高于对照组(2.66±0.15比1.63±0.26,P<0.05)。而P38单独抑制组α-SMA和OPN蛋白表达水平与对照组比较差异则均无统计学意义(P均>0.05)。(2)各组VSMC中p-P38、OPN、RUNX-2蛋白表达的Western blot检测结果:CD137激动组VSMC中p-P38、OPN和RUNX-2蛋白表达水平均高于对照组(分别为4.15±0.24比3.48±0.26,2.43±0.21比1.53±0.08,和3.20±0.23比1.13±0.10,P均<0.05),P38抑制组VSMC中p-P38、OPN和RUNX-2蛋白表达水平均低于CD137激动组(分别为1.16±0.12比4.15±0.24,0.50±0.02比2.43±0.21,和1.74±0.14比3.20±0.23,P均<0.05),而P38单独抑制组VSMC中p-P38、OPN和RUNX-2蛋白表达水平与对照组比较差异则均无统计学意义(P均>0.05)。(3)各组VSMC中OPN、RUNX-2 mRNA表达的RT-PCR检测结果:CD137激动组VSMC中OPN、RUNX-2的mRNA表达水平均明显高于对照组(分别为1.51±0.34比1,2.67±0.19比1,P均<0.05),P38抑制组VSMC中OPN、RUNX-2的mRNA表达水平均明显低于对照组(分别为0.33±0.14比1,0.45±0.03比1,P均<0.05),而P38单独抑制组VSMC中OPN、RUNX-2的mRNA表达水平与对照组比较差异则均无统计学意义(P均>0.05)。(4)各组VSMC中ALP活性和钙离子浓度的检测结果:CD137激动组VSMC中ALP活性和钙离子浓度均高于对照组[分别为(2.40±0.25)金氏单位/gprot比(1.40±0.21)金氏单位/gprot,(5.51±0.33)mmol/gprot比(3.15±0.31)mmol/gprot,P均<0.05],而P38抑制组VSMC中ALP活性和钙离子浓度均低于CD137激动组[分别为(1.99±0.07)金氏单位/gprot比(2.40±0.25)金氏单位/gprot,(3.74±0.20)mmol/gprot比(5.51±0.33)mmol/gprot,P均<0.05],而P38单独抑制组ALP活性和钙离子浓度与对照组比较差异均无统计学意义[(1.60±0.25)金氏单位/gprot比(1.40±0.21)金氏单位/gprot,(2.66±0.28)mmol/gprot比(3.15±0.31)mmol/gprot,P均>0.05]。Von Kossa和茜素红染色结果显示,与对照组比较,CD137激动组VSMC钙化程度较重,而P38抑制组钙化程度较轻。CD137抑制组VSMC钙化程度较CD137激动组轻,而P38激动组钙化程度则较CD137抑制组和对照组重。
结论CD137-CD137L信号通路可能通过P38调控小鼠VSMC钙化形成。