血管平滑肌细胞表型转换的机制

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血管内皮细胞对平滑肌细胞表型转化的影响

血管内皮细胞对平滑肌细胞表型转化的影响

1.2.1大鼠血管内皮细胞分离和培养:取2509的SD大 鼠1只,断颈处死,无菌条件下剖开胸腔,取胸主动脉2-3厘 米,PBS冲洗清除血细胞。翻转血管,结扎两端,注入lg/ L(O.1%)胶原酶于37℃消化15~20 min。收集消化液,1000 r/min离心10 rain,沉淀用内皮细胞完全培养基重悬,接种于 六孔板(Coming,美国)中,于37℃,5%CO,培养箱中常规 培养。血管内皮细胞完全培养液成分:DMEM基础培养液、
剥离培养孔底部悬浮于培养液中,镜下观察可见单层VECs附 着在胶原凝胶底层。然后将VSMCs细胞悬液按l×104/孔密 度沿孔内侧壁轻轻加至浮胶底部,并放入37"(2,5%COz培养 箱,隔天换液一次。加入VSMCs后整个操作过程避免晃动, 防止含有VSMCs的细胞悬液进入浮胶上层。
1.2.4
1材料和方法
RT-PCR椅测结果表明.48h共培养组VSMCs的合成表型相关基因CRBP-l、sm哪b的表达水平显著高干单独培葬组.分别为I
4倍,l 5
倍-72h选到峰值.分别为I 7倍、2I倍.96h开始下降,搀培养组中收缩表!标记物Smoothelfa—B和SM-MHC的基园表达木平在48h、 72h&著低于单拙培养组.96h Sm∞thelin—B却高于单独培养维。单抽培养组上进备g因的变化趋势T变或保持稳定。免癌荧光结果显示 SM—MHC*白表达在共培养组中96h后从下降转为升高(P<0 05)。结论在共培养体系中,血管内皮细胞对缸管平滑肌细胞表型转化的作 用表现为先促进向合成型转化,96h后促进向性缩型转化。 !*望i加表型-细胞共培养一血管内皮细胞t血管平滑肌细胞t基目表达
cells,VECs)与平滑肌细胞之间的相互作用是悯节
态和生理特性”。平滑肌细胞所表达的肌球蛋白莆链(smith

血管平滑肌细胞的增殖因素及机制

血管平滑肌细胞的增殖因素及机制

血管平滑肌细胞的增殖因素及机制王智昊;吴扬;王英凯【摘要】血管平滑肌细胞(VSMC)增殖已成为目前心血管疾病研究领域里的热点,VSMC增殖、迁移及凋亡在冠状动脉粥样硬化(AS)、冠状动脉搭桥术、经皮冠状动脉介入治疗(PCI)术后血管再狭窄的发生和发展过程中起重要作用.本文作者对VSMC增殖及促增殖因素和机制进行综述.【期刊名称】《吉林大学学报(医学版)》【年(卷),期】2011(037)003【总页数】6页(P561-566)【关键词】血管平滑肌细胞;细胞增殖【作者】王智昊;吴扬;王英凯【作者单位】吉林大学第一医院急诊科,吉林,长春,130021;吉林大学第一医院急诊科,吉林,长春,130021;吉林大学第一医院胃肠内科,吉林,长春,130021【正文语种】中文【中图分类】Q25血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)增殖是动脉粥样硬化(arteriosclerosis,AS)和经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)术后血管再狭窄等疾病重要的病理改变,探讨VSMC增殖因素及机制,可为研究冠状动脉硬化的机制提供理论基础。

1 血管平滑肌的特点1.1 血管平滑肌组织结构特点及分布血管壁分为内膜、中膜与外膜3层。

内膜由内皮、内皮下层和内弹性膜组成;中膜由平滑肌、弹性纤维和胶原纤维组成;外膜为结缔组织。

平滑肌细胞(smooth muscle cell,SMC)分布于人体呼吸道、消化道、血管和泌尿及生殖等系统,通过缩短和产生张力使器官运动和变形,产生持续或紧张性收缩,使器官对所加负荷保持一定的形状。

1.2 VSMC的分型VSMC分收缩表型和合成表型。

收缩表型VSMC胞浆内主要是收缩纤维、游离核糖体及高尔基体,内质网很少,分布于核周区域,主要对机械刺激和化学物质起收缩反应并维持血管壁的张力;合成表型VSMC有少量肌纤维,大量的高尔基体、游离核糖体和粗面内质网,具有合成功能,主要参与细胞外基质的形成和合成血管活性物质,合成表型的VSMC见于生长和修复过程,2种表型在一定条件下可相互转变。

转化生长因子β调节血管平滑肌细胞分化和表型转换的研究进展

转化生长因子β调节血管平滑肌细胞分化和表型转换的研究进展
1 .Col g f An ma s a d y a d Ve e i a d cn ,S e y n rc l r l Un v ri ,S e y n 1 0 6 l e o i l Hu b n r n trn r Me i i e h n a g Ag iu t a i e st e y u y h na g 86 1


转 化 生 长 因 子 I 节 血 管 平 滑 肌 细 胞 分 化 和 表 型 转 换 的 研 3 调 究 进 展
句 仁 杰 , 继 帅 张 鹏 , 晓 。吴 长 德 ’ 张 , 杨 ,
1 .沈 阳农 业 大 学 畜 牧 兽 医学 院 , 宁 沈 阳 10 6 ;2 辽 18 6 .军 事 医学科 学 院 生 物 工 程研 究 所 , 京 10 7 北 00 1 [ 要 ] 转 化 生 长 因子 [ T F B 超 家 族 是 一类 分 泌 型 多肽 信 号分 子 , 调 节 细胞 生 长 、 化 、 亡 和 组 织 稳 态 方 面 摘 3 G—) ( 在 分 凋
[ 图分类号] Q 5 中 2
[ 文献 标 识 码 ] A
[ 章 编 号 ] 10 — 0 2 2 1 )5 0 4 — 5 文 0 9 0 0 (0 2 0 — 7 6 0
P o rs i T - ,Re uaig h D fee t t n n P e oy i r g es n GF f l g lt te i rn i i a d h n tpc n f ao
2 B in n tue o it h o g , e ig 1 0 7 ;C i a . e ig I s tt fB o c n l y B in 0 0 1 hn j i e o j
Co o r s o d n u h r ,W U —c re p n i g a t o s Ch n —De ag ,E—ma l i :wu d7 @ 1 6 c m;YANG Xi o c 1 2 .o a ,E— i a g @n c b .c c ma l :y n x i . mi .n a

转录因子SP1调控血管平滑肌细胞表型转化在主动脉夹层发病中的作用

转录因子SP1调控血管平滑肌细胞表型转化在主动脉夹层发病中的作用

转录因子SP1调控血管平滑肌细胞表型转化在主动脉夹层发病中的作用袁瑞军;唐杨烽;刘晓红;袁扬;王国坤;韩林【摘要】目的:探讨转录因子SP1在主动脉夹层组织中的表达情况及与主动脉夹层血管平滑肌细胞(VSMC)表型转化的关系. 方法:收集人主动脉夹层血管壁组织(n=10)及正常主动脉壁组织(n=4),分别采用RT-PCR和Western blot检测主动脉壁组织中SP1和收缩型VSMC表型标志物SM22α的mRNA和蛋白表达水平;体外培养正常人主动脉平滑肌细胞(HA-VSMC),以转染SP1过表达腺病毒(Ad-SP1)的HA-VSMC为Ad-SP1组,以转染仅表达荧光蛋白腺病毒(Ad-GFP)的HA-VSMC 为对照组,分别采用RT-PCR和Western blot检测转染后HA-VSMC中SM22α mRNA和蛋白表达水平.结果:与正常主动脉壁组织相比,人主动脉夹层血管壁组织中SP1 mRNA(3.81±2.84对0.91±0.67,P<0.05)和蛋白(2.09±0.32对0.90±0.09,P<0.05)表达水平均明显升高,SM22α mRNA(0.39±0.20对1.01±0.51,P<0.05)和蛋白(0.75±0.10对1.01±0.09,P<0.05)表达水平均明显下降;腺病毒转染HA-VSMC后,与对照组相比,Ad-SP1组中SM22αmRNA(0.36±0.03对0.95±0.11,P<0.05)和蛋白(0.84±0.11对1.06±0.06,P<0.05)表达水平均明显下降. 结论:转录因子SP1在主动脉夹层组织中表达水平升高,与VSMC表型转化密切相关,参与主动脉夹层的发病过程.【期刊名称】《国际心血管病杂志》【年(卷),期】2016(043)006【总页数】5页(P365-368,374)【关键词】主动脉夹层;SP1;血管平滑肌细胞;表型转化【作者】袁瑞军;唐杨烽;刘晓红;袁扬;王国坤;韩林【作者单位】200433上海,第二军医大学附属长海医院心血管外科;200433上海,第二军医大学附属长海医院心血管外科;200433上海,第二军医大学附属长海医院心血管外科;200433上海,第二军医大学附属长海医院心血管外科;200433上海,第二军医大学附属长海医院心血管外科;200433上海,第二军医大学附属长海医院心血管外科【正文语种】中文主动脉夹层是血液经主动脉壁内膜撕裂口进入血管壁中层,形成夹层血肿并沿主动脉壁延伸剥离的致死性血管疾病[1]。

血管平滑肌细胞表型对动脉粥样硬化斑块稳定性的影响

血管平滑肌细胞表型对动脉粥样硬化斑块稳定性的影响

血管平滑肌细胞表型对动脉粥样硬化斑块稳定性的影响崔源源,赵福海摘要血管平滑肌细胞(SMCs)是血管管壁的主要组成部分㊂SMCs表型与动脉粥样硬化斑块的稳定性密切相关,SMCs是构成斑块纤维帽的主要成分,较厚的纤维帽有利于增加斑块稳定性;相反,SMCs表型若转换为巨噬细胞样表型,可诱导纤维帽变薄,核心坏死增大,从而增加斑块不稳定性㊂SMCs表型转换机制与衰老㊁DNA损伤和凋亡有关㊂综述SMCs表型转化机制,通过调控SMCs表型以增加斑块稳定性,减少斑块破裂风险,降低不良心血管事件发生率㊂关键词动脉粥样硬化;血管平滑肌表型;稳定性;斑块;综述d o i:10.12102/j.i s s n.1672-1349.2023.04.015Effects of Vascular Smooth Muscle Cells on Atherosclerotic Plaque StabilityCUI Yuanyuan,ZHAO FuhaiNational Clinical Center for Chinese Medicine Cardiology,Institute of Cardiovascular Diseases,China Academy of Chinese Medical Sciences,Center of Cardiovascular Diseases,Xiyuan Hospital,China Academy of Chinese Medical Sciences,Center of Cardiovascular Diseases,Beijing100091,ChinaCorresponding Author ZHAO Fuhai,E-mail:139****************Abstract Vascular smooth muscle cells(SMCs)were a major component of the vascular wall.SMCs phenotype was closely related to the stability of atherosclerotic plaque.SMCs were the main component of plaque fibrous cap,and thicker fibrous cap was beneficial to plaque stability.Conversely,phenotypic conversion of SMCs to a macrophage-like phenotype induce a thin fibrous cap and an enlarged necrotic core,thereby increasing plaque instability.Mechanism of phenotypic transition in SMCs was related to aging,DNA injury,and apoptosis.Regluation of the mechanisms of phenotypic transformation of SMCs could reduce the incidence of adverse cardiovascular events by modulating the phenotype of SMCs to increase plaque stability and reduce the risk of plaque rupture. Keywords atherosclerosis;vascular smooth muscle phenotype;stability;plaque;overview不稳定斑块破裂及血栓形成是发生不良心血管事件的关键因素,因此,增加斑块稳定性是防治心血管事件的主要靶点㊂血管平滑肌细胞(smooth muscle cells,SMCs)是构成斑块纤维帽的主要成分,与斑块的稳定性密切相关,一方面,SMCs通过迁移增殖包围坏死核心,形成纤维帽以稳定斑块;另一方面,在斑块进展过程中,SMCs表型发生异常转化,正常SMCs数量减少,使纤维帽变薄,增加斑块破裂风险㊂随着对SMCs病理生理的深入研究,SMCs参与斑块纤维帽和坏死核心的发生发展,在斑块稳定性方面发挥了重要作用㊂综述SMCs表型转化机制,通过调控SMCs 表型以增加斑块稳定性,减少斑块破裂风险,降低不良心血管事件发生率㊂基金项目国家自然科学青年基金项目(No.82104668);中国中医科学院基本科研业务费优秀青年科技人才(创新类)培养专项(No.ZZ14-YQ-009);中国中医科学院博士研究生创新人才培养基金项目资助(No.CX201701)作者单位国家中医心血管病临床医学研究中心,中国中医科学院心血管病研究所,中国中医科学院西苑医院心血管病中心(北京100091)通讯作者赵福海,E-mail:139****************引用信息崔源源,赵福海.血管平滑肌细胞表型对动脉粥样硬化斑块稳定性的影响[J].中西医结合心脑血管病杂志,2023,21(4):670-672.1SMCs表型对斑块性质的影响斑块的组成成分在血栓介导的急性冠状动脉事件中较血管狭窄严重程度更明显㊂易损斑块含有较高的脂质水平㊁较多的巨噬细胞数量及较薄的纤维帽㊂稳定斑块向不稳定斑块发展可能与SMCs标志物数量减少和以巨噬细胞标记的细胞数量增加有关[1]㊂在SMCs向内膜层迁移之前,SMCs需要从收缩表型转换为合成表型,这个过程称为表型转换㊂在动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)背景下,SMCs表型转向促炎/巨噬细胞样表型,增加了斑块的不稳定性,因此, SMCs在斑块易损性中发挥着重要的作用㊂功能性SMCs对维持纤维帽厚度和斑块稳定性至关重要[1]㊂Watson等[2]建立了一种多期模型以探讨SMCs在AS斑块的影响,结果显示,SMCs聚集在内皮和纤维帽附近,从而影响纤维帽厚度改变;纤维帽厚度对SMCs凋亡与招募之间的平衡及SMCs扩散与SMCs趋化之间的平衡尤为敏感㊂为了进一步了解不同斑块中SMCs招募的区别,Jacobsen等[3]在增强绿色荧光蛋白(eGFP)+载脂蛋白E(ApoE)-/-和ApoE-/-小鼠血管中膜层中以马赛克方式标记SMCs表达,结果显示,在纤维帽中,SMCs表型标记为平滑肌α-肌动㊃076㊃C H I N E S EJ O U R N A L O FI N T E G R A T I V E M E D I C I N E O N C A R D I O-C E R E B R O V A S C U L A R D I S E A S E F e b r u a r y2023 V o l.21 N o.4蛋白(α-actin)(ACTA2+);在斑块中,SMCs表型表现为多样的ACTA2-型,包括软骨细胞样细胞㊁含有脂质和晶体物质样细胞,提示在空间上内皮细胞附近的SMCs表型为ACTA2+,斑块内SMCs表现为泡沫状样和软骨细胞样㊂细胞外基质(extracellular matrix,EMC)主要由SMCs产生,是构成纤维帽的重要成分之一㊂EMC由不同类型的弹性蛋白纤维和胶原组成,其中Ⅰ型和Ⅲ型胶原表达水平较高[4-5]㊂胶原蛋白为纤维帽提供了抗拉强度,Ⅷ胶原蛋白是一种短链胶原蛋白,参与斑块稳定性㊂Lopes等[6]在Ⅷ型胶原敲除ApoE小鼠(Col8-/-小鼠;ApoE-/-)中发现,在损伤的动脉血管中, SMCs迁移增殖降低,Ⅰ型胶原纤维积累减少,斑块纤维帽较薄,且斑块内富含大量的脂质坏死核心;相反,巨噬细胞积累不受影响㊂Gomez等[7]通过白细胞介素1β(IL-1β)抗体观察ApoE-/-小鼠晚期AS斑块中SMCs变化,结果显示,斑块稳定性指数下降,包括SMCs含量下降40%,ACTA2+覆盖率下降超过50%,胶原含量下降30%,相反,纤维帽内巨噬细胞含量增加50%㊂在进展斑块中,死亡的巨噬细胞和SMCs释放脂质,脂质积聚在斑块中心形成坏死核心,可增加斑块不稳定性㊂泡沫细胞的形成取决于细胞释放过量胆固醇能力,其成分是由膜脂转运蛋白A TP结合盒转运蛋白A1 (ABCA1)相关㊂Pan等[8]利用小鼠和人类AS斑块的SMCs图谱和单细胞RNA测序观察SMCs表型转化过程,结果表明,SMCs可分化为巨噬细胞样和纤维软骨细胞样细胞㊂人类冠状动脉切片中,采用细胞特异性标志物鉴别细胞类型,结果显示,在泡沫细胞丰富的病变中,50%的泡沫细胞来自SMCs;同时标志巨噬细胞标志物CD68和SMC标志物SMα-actin表明,晚期AS病人中,40%的CD68阳性细胞起源于SMCs[9]㊂这项研究提示,在AS斑块中,被鉴定为单核细胞来源的巨噬细胞实际来源于SMCs㊂SMCs来源的泡沫细胞介导的受体涉及氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)摄取和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)反向转运㊂体外研究表明,利用ox-LDL干预SMCs可诱导典型的泡沫细胞形成,这个过程与SMCs向合成表型SMCs转变有关[10]㊂在早期和晚期AS病变中,SMCs胆固醇代谢降低,ABCA1表达特异性下降,而在髓系细胞系中尚未观察到这一现象㊂Zhao等[11]在高脂喂养的ApoE 小鼠中发现,泡沫细胞的形成是通过激活SMCs中的ABCA1表达而形成,与巨噬细胞无关㊂因此,SMCs 作为胆固醇过量积累的场所,可转化为巨噬细胞[9]㊂上述研究提示,SMCs表型可转化为巨噬细胞样表型,参与斑块坏死核心的发生发展㊂2SMCs表型转化的相关机制巨噬细胞凋亡㊁坏死㊁衰老和自噬有助于扩大坏死核心,导致斑块不稳定或易破裂[12]㊂Su等[13]利用机械牵拉诱导小型猪动脉血管SMCs凋亡,证明SMCs 表达较高水平的Bcl-2-asscociated死亡因子(BAD)和明显的细胞丢失;同时显示,在牵拉过程中,不同表型的SMCs中BAD增高,相反,通过过表达Bcl-2,BAD 促凋亡作用被抑制,表明在机械牵张作用下分化的SMCs高凋亡水平取决于其内在的BAD水平㊂衰老对斑块的发展和形态有多重影响㊂Wang 等[14]研究SMCs特异性表达端粒重复序列结合因子2 (TRF2)功能突变体的转基因小鼠,结果显示,TRF2下调可增加体内AS进展和斑块坏死核心形成,过表达TRF2可增加纤维帽厚度,减少坏死核心,表明TRF2过表达可避免SMCs衰老,减少DNA损伤,提示AS 斑块中SMCs的衰老与TRF2的丢失有关㊂自噬降解在维持正常的细胞稳态和能量平衡中发挥作用,也是调节血管功能必需的㊂在SMCs中自噬活性缺陷导致新内膜形成㊂肿瘤坏死因子(TNF)-α通过调节自噬诱导SMCs表型转换,其机制与增加微管相关蛋白轻链3α(LC3)-Ⅱ和降低p62水平有关;相反,抑制自噬可抑制TNF-α诱导的SMCs表型改变[15]㊂采用血小板衍生生长因子(PDGF)干预SMCs 导致SMCs收缩表型标记表达减少,合成表型标记表达上调;抑制自噬可稳定收缩表型,防止肌动蛋白丝紊乱,表明自噬对血管病变中SMCs转化为合成表型至关重要[16]㊂基于SMCs表型调控对AS斑块转归的重要作用,进一步研究SMCs表型相关基因㊂转录因子21 (TCF21)是一个基本的螺旋-环-螺旋转录因子,是位于冠状动脉粥样硬化性心脏病相关位点6p23.2的致病基因㊂TCF21在前体心外膜细胞中表达,这些细胞可产生心肌成纤维细胞和SMCs[17]㊂在AS中,TCF21通过调控细胞向成纤维细胞基因表达程序调控相关作用㊂Wirka等[17]研究发现,在表型调节过程中,SMCs 上调TCF21并转化为成纤维细胞样表型,而TCF21缺失抑制这种表型转变㊂基于TCF21缺失导致病变和保护性纤维帽的纤维肌细胞减少,TCF21可能通过促进SMCs转化为成纤维细胞发挥保护作用㊂Nagao 等[18]进一步研究表明,TCF21通过直接与TCF21-心肌相互作用,拮抗心肌素(YMOCD)和血清反应因子(SRF)的关联,从而促进SMCs中成纤维细胞表型㊂㊃176㊃中西医结合心脑血管病杂志2023年2月第21卷第4期Chen等[19]研究显示,半胱氨酸蛋白2(Csrp2)有助于调节SMCs表型,Csrp2启动子活化和SM-αactin在新生内膜细胞中表达,表明Csrp2可能有助于斑块稳定性㊂Aherrahrou等[20]量化了12种AS相关表型,这些表型涉及钙化㊁增殖和迁移,结果显示,高黑色素瘤抑制活性蛋白3(MIA3)表达可能促进AS中SMCs表型转变(包括提高增殖),这对形成或维持保护性纤维帽至关重要㊂3治疗纤维帽远比预期更具可塑性,识别SMCs表型,防治SMCs转化为不利斑块稳定性的表型对减缓AS斑块进展具有重要作用㊂由于SMCs是构成纤维帽厚度和结构完整性的重要部分,SMCs在斑块稳定性中有部分保护作用㊂因此,斑块的含量和斑块SMCs的表型特征认为是斑块的重要决定因素[21]㊂胰岛素样生长因子(IGF)-1作为动脉粥样硬化的一个潜在重要因子受到了广泛关注㊂在ApoE-/-小鼠中使用稳定IGF-1的模拟物Long R3IGF-1干预,可减少血管狭窄和斑块坏死核心,并使早期AS的纤维帽/坏死核心比值增加1倍㊁在晚期斑块中,Long R3IGF-1通过调节SMCs转换和改变SMCs表型,使斑块中SMCs含量增加2倍以上,并显著降低了斑块内出血发生率[21]㊂Sukhanov等[22]在ApoE-/-小鼠SMCs和成纤维细胞中敲除IGF-1受体(IGF1R),结果显示,AS斑块中胶原蛋白减少,斑块纤维帽变薄,斑块坏死核心增大㊂在AS斑块中证实了不同表型标记的SMCs衍生细胞,开启了SMCs来源的细胞根据环境在不同表型状态之间相互转化,通过调节SMCs表型可增加斑块稳定性,减少不良心血管事件发生㊂参考文献:[1]BASATEMUR G L,JØRGENSEN H F,CLARKE M C H,et al.Vascular smooth muscle cells in atherosclerosis[J].NatureReviews Cardiology,2019,16(12):727-744.[2]WATSON M G,BYRNE H M,MACASKILL C,et al.A two-phasemodel of early fibrous cap formation in atherosclerosis[J].Journal of Theoretical Biology,2018,456:123-136.[3]JACOBSEN K,LUND M B,SHIM J,et al.Diverse cellulararchitecture of atherosclerotic plaque derives from clonalexpansion of a few medial SMCs[J].JCI Insight,2017,2(19):95890.[4]CHEN W J,YU F P,DI M X,et al.microRNA-124-3p inhibitscollagen synthesis in atherosclerotic plaques by targeting prolyl4-hydroxylase subunit alpha-1(P4HA1)in vascular smoothmuscle cells[J].Atherosclerosis,2018,277:98-107.[5]KATSUDA S,OKADA Y,MINAMOTO T,et al.Collagens in humanatherosclerosis.Immunohistochemical analysis using collagentype-specific antibodies[J].Arteriosclerosis and Thrombosis,1992,12(4):494-502.[6]LOPES J,ADIGUZEL E,GU S,et al.TypeⅧcollagen mediatesvessel wall remodeling after arterial injury and fibrous capformation in atherosclerosis[J].The American Journal ofPathology,2013,182(6):2241-2253.[7]GOMEZ D,BAYLIS R A,DURGIN B G,et al.Interleukin-1βhasatheroprotective effects 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胰岛素对SHR血管平滑肌细胞增殖和表型转化的MAPK机制的研究

胰岛素对SHR血管平滑肌细胞增殖和表型转化的MAPK机制的研究
3 .De par me t( o e ul l t n } M l( a Ge e is Thi e f n tc r/M iiar e  ̄ * e iy , on l t y M dialUTi l t Ch gqi 00 、 u s ng 40 38. Chi a n
Ab ta tOb et e To su y t e efcs n me h ns o n ui n p oieain a d h n t pc rn io fv sua src : jci v t d h fe t a d c a im fis l o r l rt n p e o y i a st n o ac lr n f o t i
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移率是 P 85 D9 0 9预 处 理 组 的 4 O 4倍 ( P<7. 1 。 胰 岛 素 组 MAP 的表 达 明显 比 对 照 组 高 。免 疫组 化 结 果显 示 P 8 5 00 ) K D9 0 9预 处理
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血管平滑肌细胞表型转换的机制

血管平滑肌细胞表型转换的机制

血管平滑肌细胞表型转换的机制基础医学院07级临床一班陈依然90701114摘要由血管平滑肌异常增殖导致的血管重构是PCI术后再狭窄的重要原因之一。

血管平滑肌细胞增殖能力与其表型转换密切相关。

本文讨论了血管平滑肌细胞表型转换的特点、机制和相关信号传导途径。

关键词血管平滑肌细胞表型转换信号传导途径正文自1977年冠心病介入治疗技术问世以来,其术后再狭窄(RS)一直是一个影响其远期疗效的重要问题。

虽然RS的具体机制尚不明确,但目前已经公认血管平滑肌细胞(Vascular Smooth Muscle Cell, VSMC)异常增殖、迁移及大量合成细胞外基质是其主要原因。

而VSMC增殖的首要条件就是表型转换。

VSMC的表型可分为分化程度较高的收缩型(分化型)和分化程度较低的分泌型(未分化型或去分化型),我将就其特点和两者之间相互转换的相关信号传导途径进行探讨。

1. 表型转换的特点VSMC来自胚胎发育时期的中胚层,逐渐分化为不同的细胞群并获得具有成年特征的分化表型,即收缩型。

但与骨骼肌、心肌细胞不同的是,VSMC在分化成熟后仍可在某些因素的刺激下去分化成为分化程度较低的分泌型。

有报告称,这两种表型可能代表了共存于血管壁内一系列不同表现型的两个极端类型,且表达不同的基因和蛋白。

正常成人动脉血管的VSMC以收缩型为主,其主要功能是维持血管的弹性和收缩血管。

收缩型VSMC增殖、迁移能力差或无,胞体呈梭形或带状,含大量肌丝和结构蛋白含,合成细胞器如粗面内质网、高尔基复合体含量较少,合成基质的能力差或无,体积较小。

分泌型VSMC主要存在于胚胎中期血管和病理血管中,其主要功能是增殖、迁移入内膜以及合成细胞外基质蛋白。

形态上类似成纤维细胞,肌丝和结构蛋白含量较少,合成细胞器增多,合成和分泌基质蛋白的能力较强,体积较收缩型大。

根据VSMC两种表型表达蛋白的不同可以找到表型转换时相应的标志物。

其中α平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA)在收缩型细胞中优势表达而在分泌型细胞中表达甚微,它是VSMC分化的早期特异性标志物,也是应用最多的收缩型标志蛋白。

血管平滑肌细胞表型转化及相关机制

血管平滑肌细胞表型转化及相关机制

血管平滑肌细胞表型转化及相关机制崔源源【摘要】Altered phenotype of vascular smooth muscle cells is closely related to the development of atherosclerosis and restenosis of percutaneous coronary intervention.De-differentiation of vascular smooth muscle cells can be transformed to osteoblast , inflammatory or myofibrolast like cells.This paper explores the changed phenotypes of vascular smooth muscle cell and its related mechanisms .%血管平滑肌细胞表型改变与动脉粥样硬化、介入后再狭窄等病理改变紧密相关.去分化的血管平滑肌细胞可分化为成骨型、炎症型或成纤维母细胞等表型.现从血管平滑肌细胞表型转化及相关机制进行探讨.【期刊名称】《心血管病学进展》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】4页(P900-903)【关键词】血管平滑肌细胞;表型;机制【作者】崔源源【作者单位】中国中医科学院西苑医院心血管病中心,北京 100091【正文语种】中文【中图分类】R329.2;R543成熟的血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMC)具有较高的细胞特异性,主要表现为收缩血管、调节血压和血流分布等功能。

分化成熟的VSMC表现为极低的增殖率和合成性。

由于VSMC具有强大的表型可塑性,受损的VSMC可进行表型转换,进而在心血管疾病中扮演着重要角色,如动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)、高血压等[1-3]。

去甲肾上腺素促进血管平滑肌增殖和细胞表型转化

去甲肾上腺素促进血管平滑肌增殖和细胞表型转化

I fu n eo o a r n l o o ie a i n a d ph n t p fv s u a m o t u c ec ls n le c fn r d e a i n pr lf r to n e o y e o a c l r s o h m s l e l n
( MC)a d i c a im.M e h d :Th MC r u t r d i ir VS n t me h n s S to s e VS we e c lu e n v t o,i c b t d i o ie s r m u t r d u a d n u a e n b v n e u c l e me im n u s r m—r eme im ,a d t e r a e v NE Pr l e a ie S eu fe du n h n te t d b . o i r t MC a ee y b o d o y r i e ( d )we e d t ce t f v lb ld b r mo e x u i n d Br u r e e t d wi h
A s at O j ci T td n le c fNE o rl eain a d p e o y e s th o a c lr s o h mu c el bt c r b et e o su y if n e o n p oi rt n h n tp wi f v s u mo t sl cl v u f o c aห้องสมุดไป่ตู้e s
d t c e v RT- CR.Reu t :HRG a d S 2 Ⅱ mRAN x r s in r e r a e n VS eetdb P s ls 1 n M 2 e p e so s we e d c e s d i MCs te t d b r a e y NE n a d OX-

血管平滑肌细胞收缩的分子机制研究进展

血管平滑肌细胞收缩的分子机制研究进展

血管平滑肌细胞收缩的分子机制研究进展帕力旦·赛买提 姚伟娟△(北京大学医学部基础医学院生理与病理生理学系,血液流变学研究中心,北京100191)摘要 血管中的平滑肌细胞位于中膜,具有维持血管形态和保持血管张力的重要作用。

在正常情况下,血管平滑肌细胞处于一种收缩表型,而当其受到生物化学物质、机械刺激作用后会转变成分泌表型,表现为收缩力下降,迁移、增殖能力增强以及分泌细胞外基质能力增强。

这些异常变化会促进血管再狭窄和动脉粥样硬化等疾病的发生与发展,因此研究其分子机制至关重要。

本文主要概括论述参与调节血管平滑肌细胞收缩的分子机制研究进展。

关键词 血管平滑肌细胞;收缩;钙离子;Rho;PKC中图分类号 R331 血管平滑肌细胞位于血管中膜,是血管的重要组成成分之一,在维持血管形态以及血管张力中起着重要作用[1]。

与其它终末分化的细胞相比,血管平滑肌细胞在成人体内保持着高度的可塑性。

在正常的生理条件下,这些细胞保持着低增殖、低迁移和收缩力强的特性,并表达一组特定的细胞骨架蛋白和收缩蛋白,包括平滑肌α肌动蛋白(SMαA)、平滑肌肌球蛋白重链(SM MHC)、钙调蛋白(calponin)、钙调结合蛋白(caldesmon)和平滑肌22α蛋白(SM22α)等。

在不同的环境条件下,血管平滑肌细胞能够重新进入细胞周期,从分化状态的收缩表型向去分化状态的分泌表型转换,去分化状态下的血管平滑肌细胞具有收缩能力低,增殖、迁移和分泌细胞外基质的能力强的特征。

这种转变会参与到高血压、动脉粥样硬化、血管成形术后再狭窄等心血管疾病发生发展的病理过程中[1,2]。

因此,深入研究血管平滑肌细胞去分化的分子机制对于理解和预防心血管疾病具有重要意义。

收缩力的改变是血管平滑肌细胞表型转换中的重要特征,受到人们的普遍关注。

血管平滑肌收缩是由细胞内增加的自由钙离子浓度促进肌动蛋白与肌球蛋白横桥形成而引起的。

越来越多的证据表明,血管平滑肌收缩除了受到钙离子依赖的机制调节外,也受非钙离子依赖的机制调节,其中包括RhoA Rho激酶、蛋白激酶C和丝裂原激活蛋白激酶信号等[3]。

血管平滑肌细胞表型转化在心血管疾病中作用的研究进展

血管平滑肌细胞表型转化在心血管疾病中作用的研究进展

肌肌球蛋白重链(smoothmusclemyosinheavychain, SMMHC/SMMYH)、平滑肌 22ɑ蛋白(smoothmuscle 22alpha,SM22α)、钙 调 蛋 白 (calponin)以 及 肌 细 胞 特异性抗原 (smoothelin)等[6]。其 中,αSMA是 第 一种发现的在 VSMCs分化时表达的蛋白,是 VSMCs 分化早期特异性标志物,也是目前应用最多的收缩 标志蛋白(Zhou等.2007)。SMMHC的缺失被认为 是 VSMCs去分化的结果。Calponin是一种肌动蛋 白结合蛋白,在分化的 VSMCs中高度表达(Sandison 等.2016)。Smoothelin标志着 VSMCs向收缩表型 分 化 的 最 终 阶 段 (Rensen等.2007)。 结 蛋 白 (desmin)和钙调素结合蛋白 (caldesmon)(Clempus 等.2007)等均为收缩型 VSMCs的标志基因。
一、VSMCs表型转化的特点及标志基因 (一)收缩型 VSMCs的特点及标志基因 收缩 型 VSMCs一般呈梭形或纺锤形,含有丰富的肌丝, 收缩能力强,DNA合成活性低,合成 ECM 能力差, 具有维 持 血 管 弹 性 和 收 缩 血 管 的 功 能[1,2,4]。 完 全 分化的 VSMCs表达高水平的收缩基因,如 α平滑肌 肌动蛋白(alphasmoothmuscleactin,αSMA)、平滑
retinolbindingprotein,CRBP1)(Rensen等.2007)、 胚胎平滑肌肌球蛋白重链(embryonicsmoothmuscle myosinheavychain,SMEMB)(Zhang等.2017)以及 基质 gla蛋白(matrixglaprotein,MGP)等也是合成 型 VSMCs的标志基因[7]。将收缩型 VSMCs和合成 型 VSMCs的标志基因总结于表 1。

低氧肺血管重建中肺动脉平滑肌细胞表型转换相关信号通路研究进展

低氧肺血管重建中肺动脉平滑肌细胞表型转换相关信号通路研究进展
d i s e a s e s , p h e n o t y p e mo d u l a t i o n o f P AS MC s i s t h e b a s i c p a t h o p h y s i o l o g i c c h a n g e i n t h e p a t h o p h y p r o c e s s o f HP VR. T h i s a r t i c l e r e v i e ws t h e c u r r e n t a d v a n c e s i n r e s e a r c h e s o n t h e s i g n a l i n g p a t h wa y s f o r p h e n o t y p e mo d u l a t i o n o f P AS MC s i n HPV R.
【 关键词 】 低氧肺血管重建 ; 肺动脉平滑肌细胞 ; 表型转换 ; 信号通路 【 中图分类号 】 R 5 4 3 . 2 [ 文献标志码】 A [ 文章编号 】 1 0 0 8 — 8 1 9 9 ( 2 0 1 3 ) 0 9 - 0 9 8 4 - 0 4
Ad v a n c e s i n r e s e a r c h e s o n t h e s i g n a l i n g p a t h wa y s f o r p h e n o t y p e mo d u l a t i o n o f p u l mo n a r y a r t e r i a l s mo o t h mu s c l e c e l l s i n h y p o x i a p u l mo ma r y v a s c la u r r e mo d e l i n g

平滑肌细胞表型转化

平滑肌细胞表型转化

平滑肌细胞表型转化平滑肌细胞是人类体内最常见的细胞类型之一,分布在许多重要器官内,如血管、肠道、子宫等。

这些细胞对于我们的身体功能发挥至关重要,但是当我们身体出现疾病或异常状况时,它们的表型转化可能会出现一系列的问题。

为了更好地理解这个过程,我们将在以下几个方面分步骤阐述。

1. 什么是平滑肌细胞表型转化?平滑肌细胞表型转化是指由一种平滑肌细胞类型向另一种类型的转变。

一般情况下,平滑肌细胞存在着两种状态,分别是血管平滑肌和非血管平滑肌。

这些状态可以相互转化,即血管平滑肌细胞可以转化为非血管平滑肌细胞,反之也是一样的。

2. 平滑肌细胞表型转化的调控机制平滑肌细胞表型转化的调控机制是一个复杂的过程,其中包括了许多因素的调节。

最常见的机制包括细胞因子的调节、信号通路的调节以及外界环境的调节等。

在这些机制之间,细胞因子的调节是最为重要的因素,包括TGF-β、PDGF、EGF等,这些因子能够促进或抑制平滑肌细胞表型的转化,从而影响身体的生理活动。

3. 平滑肌细胞表型转化与疾病的关系平滑肌细胞表型转化与很多疾病有着密切的关系。

例如,当平滑肌细胞表型发生转化时,可能会导致高血压、肺动脉高压等疾病的发生。

此外,肿瘤的发生也与平滑肌细胞表型转化有着密切的关系,肿瘤细胞往往会利用平滑肌细胞的表型转化来实现生长和转移。

4. 平滑肌细胞表型转化与治疗的关系随着对平滑肌细胞表型转化的研究不断深入,相关的治疗也逐渐得到了认可。

基于平滑肌细胞表型转化机制的研究,我们已经开发出了一些有效的治疗方案,如针对TGF-β的抑制剂、PDGF的受体拮抗剂等,这些药物可以有效地控制平滑肌细胞表型转化的过程,帮助我们治疗相关的疾病。

综上所述,平滑肌细胞表型转化是人体内一个至关重要的过程,在正常的情况下它可以帮助我们维持生理平衡,但是一旦出现问题就可能引发一系列的健康问题。

因此,我们需要更加深入地了解平滑肌细胞表型转化的过程,这样才能寻找到更有效的治疗方法,帮助我们保持健康。

2021血管平滑肌细胞表型转化的诱导因素探讨(全文)

2021血管平滑肌细胞表型转化的诱导因素探讨(全文)

2021血管平滑肌细胞表型转化的诱导因素探讨(全文)血管平滑肌细胞(VSMCs)是大、中动脉中膜的主要组成部分,是保持血管壁的完整性以及维持血管张力的重要因素,可调节血压、血流量,其异常增殖和迁移造成的表型转化在心脑血管疾病中起着关键作用,是动脉粥样硬化、高血压、心衰、脑梗和血管动脉瘤等疾病的重要病理过程之一[1]。

目前,用于表型转化模型制备的VSMCs主要来源于实验动物(如大鼠、小鼠、兔)或人的血管,其中大鼠VSMCs因其易培养而应用广泛。

近年来,诸多学者研究在不同类型的诱导因素下各种VSMCs表型转化的具体机制,本文通过对这些研究现状进行归纳综述,为以后中药在此方面的研究和开发提供帮助。

1 VSMCs表型转化的概念及标志物VSMCs是一种来自胚胎发育时期中胚层的多功能性间叶细胞,周围由细胞外基质包围。

1989年,Baumbach等[2]首次提出“血管重塑”,发现血管的病理生理过程不仅是血管壁形态结构的改变,还有细胞的改变如VSMCs表型转化,从此VSMCs表型转化开始进入人们的视野。

根据VSMCs形态、功能及细胞标志蛋白的不同,VSMCs表型分为收缩表型(又叫分化表型)和合成表型(又叫去分化表型)两种。

与骨骼肌和心肌细胞不同,VSMCs是一种非终末分化的高度特异性细胞,其表型具有可调控性,通过分化或去分化可实现表型和功能的转化。

生理状态下,VSMCs 处于分化程度较高的收缩表型;当血管内膜受损或VSMCs受到生长因子、机械作用、血管活性物质等因素刺激时,VSMCs从分化表型转化为分化程度较低的去分化表型(合成表型),这一转化过程被称之为表型转化。

VSMCs表型转化的过程十分复杂,机制尚未完全阐明清楚,现大量证据表明其受多条信号转导通路的调节,如MAPK、PI3K/AKT、TGFβ/Smad、RhoA/Rock、Raf/MEK/ERK1/2以及cAMP/PKA通路等等。

1.1 收缩表型VSMCs正常情况下,VSMCs分化为不同的细胞群并获得具有成年特征的收缩表型,处于终末分化阶段,是一种稳定性表现。

环丙沙星对血管平滑肌细胞表型转换的调控作用

环丙沙星对血管平滑肌细胞表型转换的调控作用
1 材料和方法
1.1 实验材料 本研究使用的 VSMCs 来源于器官捐献患者的
主 动 脉 组 织 ,标 本 收 集 遵 循 的 程 序 符 合 广 东 省 人 民 医 院(广 东 省 医 学 科 学 院)医 学 伦 理 委 员 会 所 制 订 的 伦 理 学 标 准 并 得 到 该 委 员 会 批 准(No. GDREC2018060H),且 患 者 家 属 签 署 有 知 情 同 意 书,对本研究知情同意。倒置显微镜(Nikon,日本); 荧光显微镜(Nikon,日本);平滑肌肌动蛋白 α(αsmooth muscle actin,α-SMA)(Ab5694)、平滑肌蛋白 22(smooth muscle 22,SM22)(Ab10135)、类肌钙蛋白 (calponin)(Ab46794)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyc⁃ eraldehyde- 3- phosphate dehydrogenase, GAPDH) (Ab9485)、Ki-67(Ab15580)均购自美国 Abcam 公司; 骨桥蛋白(osteopontin,OPN)(BS1264)购自美国 bio⁃ world 公司;电泳仪购自美国 Bio-RAD 公司;4′,6-二 脒基-2-苯基吲哚(4′,6-diamidino-2-phenylindole, DAPI)和 Ang Ⅱ购自美国 Sigma 公司;CCK-8 试剂盒 购自日本同仁公司;CPFX 购自中国麦克林公司;聚 偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)膜购自 中国爱尔兰 Millipore 公司;Tris 缓冲液(tris buffered saline,TBS)购自中国博士德公司,吐温-20 购自中 国 索 莱 宝 公 司 ,电 化 学 发 光(electrochemilumines⁃ cence,ECL)底物试剂盒购自中国 Biosharp 公司。 1.2 组织贴壁法分离培养血管平滑肌细胞方法

HMGB1参与调节平滑肌细胞表型转化机制的研究进展

HMGB1参与调节平滑肌细胞表型转化机制的研究进展

34(10):1628-1632.[27] Xie Y,Zhao Q Y,Li H Y,et al.Curcumin amelioratescognitive deficits heavy ion irradiation-induced learning and memory deficits through enhancing of Nrf2 antioxidant signaling pathways[J].Pharmacol Biochem Behav,2014,126:181-186.[28] Zeng M L,Wu X Y,Li F,et minaria JaponicaPolysaccharides effectively inhibited the growth of nasopharyngeal carcinoma cells in vivo and in vitro study[J].Exp Toxicol Pathol,2017,69(7):527-532.[29]陈晨,张思琴,阮林,等.海带多糖调节小鼠小胶质细胞活化保护放射损伤后的海马记忆功能[J].神经解剖学杂志,2018,34(3):327-333.[30]符桢琳.海带多糖对放射诱导损伤的神经细胞、内皮细胞影响的体外研究[D].南宁:广西医科大学,2018.[31] Wang J P,Zhang D,Fu X J,et al.Carbon monoxide-releasingmolecule-3 protects against ischemic stroke by suppressing neuroinflammation and alleviating blood-brain barrier disruption[J].J Neuroinflammation,2018,15(1):188.[32]卢奎,张成,钟健强,等.CORM-3介导小胶质细胞ICAM-1抑制放射性脑损伤炎症反应[J/OL].中华临床医师杂志(电子版),2015,9(4):602-606.(收稿日期:2019-04-28) (本文编辑:张爽)*基金项目:2016年国家自然科学基金项目(81600020)①广西壮族自治区南溪山医院 广西 桂林 541002②广西医科大学第二附属医院通信作者:侯长春HMGB1参与调节平滑肌细胞表型转化机制的研究进展*屈东明① 侯长春②【摘要】 HMGB1被认为与多种感染性和非感染性炎症疾病密切相关,比如脓毒症、关节炎、肺炎、胰腺炎、烫伤、动脉粥样硬化等。

血管平滑肌细胞钙化后转化类型的研究

血管平滑肌细胞钙化后转化类型的研究

血管平滑肌细胞钙化后转化类型的研究目的分析主动脉血管平滑肌细胞钙化后细胞转化类型。

方法将第4代细胞等量随机分为实验组和对照组,给予实验组10 mmol/L的β-甘油磷酸盐进行细胞诱导,给予对照组正常DMEM培养基培养,连续培养10天,测定两组碱性磷酸酶(ALP)活性及骨钙素的含量,采用Western blot方法检测VSMCs及成骨细胞标志蛋白(骨桥蛋白)含量的差异。

结果细胞诱导钙化后,细胞聚集并形成囊泡结构,实验组ALP、骨钙素含量较对照组有所增加,差异有统计学意义(P<0.05);Western blot显示成骨细胞标志物含量较对照组明显增加,差异有统计学意义(P<0.05);骨桥蛋白(osteopontin,OPN)表达逐渐增强,对照组仅有微弱表达,且随时间无明显变化,实验组OPN的表达明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。

结论主动脉血管平滑肌细胞在钙化后会向成骨细胞转化,可为血管钙化通路、病因及治疗提供新的思路和研究机制。

标签:细胞钙化;血管平滑肌细胞;钙化模型;成骨细胞如今心血管钙化已成为普遍现象,许多心血管事件均与血管钙化有关,如心肌梗死、瓣膜钙化、夹层动脉瘤等疾病,这些疾病均有较高的致残率和致死率。

血管钙化机制并没有完全明确,普遍认为血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)对血管钙化起着重要作用[1],其作用机制及转化分型对研究心血管疾病发病机制有着重要作用,因此对VSMCs钙化后转化类型研究有积极的意义。

本研究中,对VSMCs进行体外培养并诱导钙化,旨在探讨主动脉VSMCs钙化后细胞转化类型,为血管钙化的机制及通路研究提供重要基础。

1 材料与方法1.1 主要材料及试剂血管平滑肌原代细胞(广州吉尼生物科技有限公司);DMEM培养基(Gibco 公司);胎牛血清、双抗、胰酶(HyClone公司);OPN单克隆抗体及过氧化物酶标记的抗鼠IgG(中杉金桥生物技术有限公司);碱性磷酸酶检测试剂盒、β-甘油磷酸盐、茜素红染色剂及其他试剂耗材(郑州乐睿生物科技有限公司)。

简述VSMC表型转化的概念、特点和调控因素-人体生理学论文-基础医学论文-医学论文

简述VSMC表型转化的概念、特点和调控因素-人体生理学论文-基础医学论文-医学论文

简述VSMC表型转化的概念、特点和调控因素-人体生理学论文-基础医学论文-医学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——平滑肌细胞( vascular smooth musclecell,VSMC) 是血管壁的主要组成细胞,具有维持血管张力、正常血压和血流分配等功能,其不断接受来自血液的生化组分和血液流动的机械力刺激,参与了血管壁中发生的所有生理和病理变化。

成熟分化的VSMC 具有高度的可塑性,保留了在外界环境因素如细胞因子、炎症因子、细胞外基质、机械力、血管活性因子以及活性氧等因素导下去分化进而获得迁移、增殖、分泌的能力。

VSMC 表型的转化是许多血管增生性疾病,如动脉粥样硬化、血管成形术后再狭窄等和移植性血管病变同的细胞病理基础[1-2]。

目前通过对VSMC 表型转化进而探讨血管增生性疾病发病机制的研究越来越受到关注。

1 VSMC 表型转化的概念及特点VSMC 通常来源于胚胎的中胚层,像动脉导管、主动脉弓和颈动脉尾部则很大部分是由神经嵴细胞分化而来[3]。

1913 年,Champy [4]首次报道了体外培养VSMC 的方法,20 世纪60 年代末,关于VSMC 的研究集中于在动脉粥样硬化损伤模型中的病理变化。

在这段时期内无论在体还是体外培养都观察到了 2 种功能明显不同的VSMC: 一种为成熟分化,功能表现为收缩型,在体外培养中生长呈峰谷样,增殖和合成能力弱,分化完全,含有较多的肌丝,几乎没有粗面内质网和合成细胞器,细胞和合成细胞外基质的能力较低,对生长因子几乎无反应; 另一种在胚胎发育中期和疾病病理血管中,功能表现为合成型,体外培养中细胞生长呈单层,具有很强的增殖迁移和合成能力,分化差,含肌丝极少,可见大量的高尔基复合体、粗面内质网和线粒体,具有合成和分泌包括胶原蛋白、弹力蛋白、钙粘素等基质蛋白的功能。

Chamley-Campbell[5-7]等提出这样的观点: 两种不同的表型是VSMC 分化状态的两个极端表现,即分化型和去分化型,除此外体内还存在分化程度介于两者之间的细胞; 首次提出表型转化的概念,即VSMC 在机体发育的不同阶段或不同疾病状态下所发生的形态、结构和功能的改变。

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血管平滑肌细胞表型转换的机制
基础医学院 07级临床一班陈依然 90701114
摘要
由血管平滑肌异常增殖导致的血管重构是PCI术后再狭窄的重要原因之一。

血管平滑肌细胞增殖能力与其表型转换密切相关。

本文讨论了血管平滑肌细胞表型转换的特点、机制和相关信号传导途径。

关键词
血管平滑肌细胞表型转换信号传导途径
正文
自1977年冠心病介入治疗技术问世以来,其术后再狭窄(RS)一直是一个影响其远期疗效的重要问题。

虽然RS的具体机制尚不明确,但目前已经公认血管平滑肌细胞(Vascular Smooth Muscle Cell, VSMC)异常增殖、迁移及大量合成细胞外基质是其主要原因。

而VSMC增殖的首要条件就是表型转换。

VSMC的表型可分为分化程度较高的收缩型(分化型)和分化程度较低的分泌型(未分化型或去分化型),我将就其特点和两者之间相互转换的相关信号传导途径进行探讨。

1. 表型转换的特点
VSMC来自胚胎发育时期的中胚层,逐渐分化为不同的细胞群并获得具有成年特征的分化表型,即收缩型。

但与骨骼肌、心肌细胞不同的是,VSMC在分化成熟后仍可在某些因素的刺激下去分化成为分化程度较低的分泌型。

有报告称,这两种表型可能代表了共存于血管壁内一系列不同表现型的两个极端类型,且表达不同的基因和蛋白。

正常成人动脉血管的VSMC以收缩型为主,其主要功能是维持血管的弹性和收缩血管。

收缩型VSMC增殖、迁移能力差或无,胞体呈梭形或带状,含大量肌丝和结构蛋白含,合成细胞器如粗面内质网、高尔基复合体含量较少,合成基质的能力差或无,体积较小。

分泌型VSMC主要存在于胚胎中期血管和病理血管中,其主要功能是增殖、迁移入内膜以及合成细胞外基质蛋白。

形态上类似成纤维细胞,肌丝和结构蛋白含量较少,合成细胞器增多,合成和分泌基质蛋白的能力较强,体积较收缩型大。

根据VSMC两种表型表达蛋白的不同可以找到表型转换时相应的标志物。

其中α平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA)在收缩型细胞中优势表达而在分泌型细胞中表达甚微,它是VSMC分化的早期特异性标志物,也是应用最多的收缩型标志蛋白。

而骨桥蛋白(osteopontin, OPN)则作为应用较多的合成型标志物。

有实验显示OPN mRNA在正常的动脉中并不存在,而在动脉粥样硬化中的表达程度则随粥样硬化程度的增加而增加。

下表列VSMC表型转换的主要标志物。

表格引自参考文献[9]。

2. 表型转换的相关信号传导途径和机制
目前为止,VSMC表型转换与信号传导途径的关系并未完全明确,但丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、PI-3-K、环一磷酸腺苷(cAMP)这三条途径是研究最多的三个通路。

其所涉及的影响、调节因素包括表皮生长因子(EGF)家族成员、血小板源性生长因子(PDGF)、他汀类药物、血管内皮表型甚至SMA-α分泌等诸多
因素,下面将详述这三条通路及其相关的调节因素。

2.1 MAKP级联途径
MAPK级联途径具有促进VSMC增殖、DNA合成、分化和迁移的作用,是细胞增殖、分化的最主要通路。

其途径为:有丝分裂原(主要是一些生长因子)与酪氨酸激酶受体在细胞膜表面结合,引起受体二聚化反应和两个受体分子内部双重磷酸化激活,通过GTP交换蛋白RAS,依次激活蛋白激酶RAF(MAPKKK)、蛋白激酶MEK(MAPKK)、MAP激酶(MAPK),之后MAPK磷酸化下游底物分子包括MAPK活化的蛋白激酶(MAPKAPK)、核转录因子如Jun、Fos或Ets等、热休克蛋白和细胞质
磷脂酶A2(PLA2)等,使细胞由G
0期向G
1
期转变,最终诱导细胞增殖、分化、发
育,炎性反应和凋亡等反应。

在哺乳动物细胞中,三个MAPK家族途径已经被明确,他们是ERK通路,C-JUN N末端激酶(JNK/SPAK)途径和p38MAPK途径。

图片引自参考文献[10]。

上图为家兔颈外动脉内膜损伤后VSMC的p38表达情况,S组为假损伤组(结扎实验侧颈外动脉),1~35为损伤后1~35天组。

由图可知血管内膜损伤后p38表达旺盛,由此可推测p38MAPK途径的促VSMC增殖作用,进而推测损伤后的VSMC增殖是机体自身的保护与修复反应,但当异常增殖时则会导致血管狭窄。

EGF、heparin-binding EGF(HB-EGF)、TGF-α、epiregulin(ER)和β-cellulin(BTC)四种因子结合其受体EGFR后,导致了VSMC分泌型的转化,这种作用受到ERK和p38MAPK两条通路的协调激活。

活性氧族(ROS)活动的抑制减少了α-SMA、calponin等蛋白的表达,p38MAPK 活动增强;反之则α-SMA等蛋白的表达增加,p38MAPK活动减弱。

研究表明ROS 通过p38MAPK途径促进了VSMC分化。

PDGF不仅能够激活ERK通路而且能够剂量依赖地激活p38磷酸化,可不经过ERK途径,调节环氧化酶水平,存进细胞增殖和表型变化。

有报道称PDGF-BB甚至可诱导人骨髓间充质干细胞向血管平滑肌细胞表型分化,SMA-α等标志物表达阳性。

另有报道称血液剪切力等因素也可通过激活MAPK通路改变细胞行为与表型。

图示为MAPK级联放大反应,引自参考文献[2]。

2.2 PI-3-K途径
PI-3-K途径具有维持细胞静止和分化成熟的作用,它由G蛋白偶联的受体介导激活质膜上的磷脂酶C(phospholipase C, PLC),后者催化PIP
2
水解产生三
磷酸肌醇(IP
3
)和甘油二酯(DAG)两个胞内信使,分别激动两个信号传递途径
即IP
3/Ca2+和DAG/PKC途径,实现对外界信号的应答。

其中IP
3
作用于内质网或肌质
网IP
3受体(IP
3
R)导致肌质网钙库释放使胞浆Ca2+浓度升高,进而使细胞和内Ca2+
浓度升高,推动静止期细胞进入分裂周期。

且Ca2+与钙调蛋白(CaM)结合催化细胞进一步反应。

而DAG则能在Ca2+和磷脂的参与下将PKC激活,进而催化下游反应。

图示为PI-3-K的大体通路。

图片引自参考文献[1]。

肿瘤生长因子β(Tumour Growth factor β, TGF-β)在神经脊源的VSMC 增加了第二信使DAG在膜上的数量,也增加了PKC从可溶状态向膜上的转变。

但对间充质动脉源的VSMC没有影响。

前者条件下TGF—β增强了PDGF的增长作用,后者却是废除作用。

胰岛素具有维持细胞静止但也能促进VSMC迁移的作用,但确切机制尚不明确。

有报道称胰岛素的维持静止和逆转PDGF的去分化作用由PI-3-K介导,而由MAPK通路介导促进VSMC迁移。

2.3 cAMP途径
cAMP途径能够维持VSMC收缩型、促进分
化。

cAMP途径由激活性配体如肾上腺素等结
合G蛋白偶联受体使其构象改变暴露腺苷酸
环化酶(Adenylate Cyclase, AC)结合位点,
从而激活同存在于膜上的AC,在Mg2+作用下使
ATP转化成第二信使cAMP并释放一分子焦磷
酸,依次激活依赖cAMP的蛋白激酶A(protein
kinase A, PKA),该酶可催化ATP的磷酸基
转移到一些蛋白的精氨酸或苏氨酸残基上,
使其磷酸化借以调节这些蛋白的活性。

同时
cAMP也能调节磷蛋白磷酸酶使磷蛋白脱磷
酸,这样就能从两个方面调控蛋白的磷酸化,
从而影响细胞代谢和行为,维持VSMC收缩型、
组织生长。

而生成的cAMP则在磷酸二酯酶
(phosphodiesterase, PDE)的作用下转变
为5’-AMP,如此使细胞内的cAMP得以调节。

参考文献
[1]Earl Brown Basic Concepts in Pathology(英文影印版)北京大学医学出版社 2002年10月第1版
[2]李玉林主编分子病理学人民卫生出版社 2002年8月第1版
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[4]宋今丹主编医学细胞分子生物学人民卫生出版社 2003年1月第1版
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