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研究背景:转化生长因子β1(Transforming growth factor-β1,TGF-β1)是一种高度多效、多功能性的生长与分化因子。当血管损伤后,局部产生的细胞因子引起炎症反应是血管再狭窄的主要原因。其中,TGF-β1在局部水平上调刺激血管平滑肌细胞(Vascular smooth muscle cell,VSMC)增殖和迁移、促进动脉外膜细胞的表型改变、增殖和迁移以及局部细胞外基质(extracellular matrix,ECM)蛋白的产生和沉积,从而促进血管再狭窄。ECM是组成间质、上皮和血管中基质的不溶性结构成分,是细胞存在和相互联系的环境和媒介。基质金属蛋白酶MMP-9(matrix metalloproteinase,MMP-9)是降解ECM成份中的大分子蛋白的关键酶。实验表明,病理情况下潜在型MMP-9被激活,其表达上调,在动脉粥样硬化斑块的形成、发展及破裂中发挥重要作用。过氧化物酶体增殖物激活型受体(peroxisome prolifterator-axtivated receptor,PPAR)是一类配体依赖的转录因子,可通过与靶基因的反应元件结合直接控制多种基因。已发现PPARγ对VSMC的增殖、迁移有抑制作用,有许多有益心血管的作用。近年的研究表明血管外膜也参与心血管病的发生。本研究通过体外实验,研究TGF-β1在血管外膜成纤维细胞(adventitial fibroblasts,Afs)中的作用,及其对MMP-9的影响。PPARγ对TGF-β1诱导的血管外膜成纤维细胞及MMP-9中的影响。
目的:本研究观察TGF-β1在体外对Afs中表型、增殖、迁移、及MMP-9的影响,分析其可能的机制。此外,用PPARγ激动剂罗格列酮对TGF-β1诱导的Afs进行干预,观察其对TGF-β1诱导结果的影响,从而探求新的抑制血管再狭窄方法。
方法:体外培养SD(Sprague Dawley)大鼠胸主动脉Afs,应用免疫组化法、western blot法测细胞表型改变、MTT法测细胞增殖、Transwell Chamber法测细胞迁移、real-time PCR、Western blot方法检测基因、蛋白的表达及酶的活性。
结果:
1.TGF-β1可呈剂量和时间依赖性促进Afs平滑肌a2肌动蛋白(α-SM-actin)的表达,使其向肌成纤维细胞(myofibroblast,MF)表型转变,继而增加I型胶原的合成,与对照组相比有显著意义,(P<0.05)。
2.TGF-β1可呈剂量依赖性促进Afs的增殖和迁移,TGF-β1可剂量和时间依赖性增加MMP-9 mRNA表达,增加MMP-9的活性,与对照组相比有显著意义,(P<0.05)。
3.PPAR-γ罗格列酮可呈剂量依赖性抑制TGF-β1诱导Afs的表型转变、I型胶原的合成,以及增殖和迁移,与对照组相比有显著意义(P<0.05)。
4.PPAR-γ罗格列酮可呈剂量依赖性抑制TGF-β1诱导产生MMP-9活性,抑制MMP-9 mRNA,与对照组相比有显著意义,(P<0.05)。
结论:TGF-β1在体外可促进Afs中表型改变、增殖、迁移及MMP-9的表达。TGF-β1在体外可促进Afs增殖、迁移可能与其增加MMP-9表达有关。此外,用PPARγ激动剂罗格列酮对TGF-β1诱导的Afs表型改变、增殖、迁移及MMP-9的表达均有抑制作用,可能与其依赖于PPARγ的方式降低TGF-β1诱导MMP-9水平有关,可逆转Afs参与的血管再狭窄。