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目的:构建TLR4siRNA重组质粒并转染大鼠旁路移植静脉,研究TLR4在移植静脉内膜增生过程中的调节作用。探讨TLR4对炎性细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-a、抑制粘附分子ICAM-1、VCAM-1表达的调节作用,并研究沉默TLR4基因对Prx1过表达诱导的细胞侵袭、迁移和增殖能力的影响。方法:建立SD大鼠颈动脉旁路移植模型,450只大鼠随机分为五组:空白对照组;阴性对照组;TLR4siRNA溶液灌注组;TLR4siRNA蛋白胶组;TLR4siRNA溶液灌注+TLR4siRNA蛋白胶组。分别于术后1、3、7、14及28天获取移植静脉,每个时间点18只。为了揭示TLR4在静脉移植内膜增生过程中是否参与调节作用,我们用Real-time PCR检测术后1、3、7天获取的移植静脉中TLR4及炎症细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α的mRNA表达水平。术后1、3、7、14及28天获取移植静脉行组织切片,HE染色测量内膜厚度。Western blot检测大鼠移植静脉组血管内膜增生组Prx1的表达;逆转录病毒转染VSMC细胞,构建Prx1稳定高表达的VSMC细胞系。MTT实验检测Prx1过表达对VSMC细胞增殖能力的影响;Transwell实验检测Prx1过表达对VSMC细胞侵袭能力的影响;Wound-healing实验检测Prx1过表达对VSMC细胞组迁移能力的影响。在Prx1过表达细胞组中同时转染TLR4干扰质粒,MTT实验检测TLR4基因沉默对VSMC细胞增殖的影响;Wound-healing实验检测TLR4基因沉默对VSMC细胞组迁移能力的影响。结果:(1)随着移植静脉血管内膜的增生、水肿,TLR4基因表达量显著升高,并在移植的第3天达到高峰(p<0.05,n=6),并与第7天,第14天相比,无明显差异(p>0.05,n=6);(2)与正常静脉相比,移植静脉中的IL-1β、IL-6、TNF-a、ICAM-1、VCAM-1及TLR4mRNA基因表达水平在术后1周内明显升高。与对照组相比,TLR4siRNA溶液灌注组,TLR4siRNA蛋白胶组,TLR4siRNA溶液灌注+TLR4siRNA蛋白胶组炎症细胞因子IL-1β、IL-6、TNFα、ICAM-1、VCAM-1及TLR4基因表达水平在术后1、3、7天均显著下降;(3)从TLR4siRNA溶液灌注组,TLR4siRNA蛋白胶组,TLR4siRNA溶液灌注+TLR4siRNA蛋白胶组的结果上看,TLR4siRNA的处理方法没有影响TLR4siRNA对IL-1β、IL-6、TNF-a、ICAM-1、VCAM-1的基因表达的抑制作用。Prx1在血管内膜增生组中的表达明显高于对照组。VSMC细胞Prx1过表达组细胞的穿膜数量为(150±17)/视野,明显高于对照组的细胞穿膜数量(40±5)/视野。VSMC细胞Prx1过表达组细胞的迁移距离明显高于对照组。Prx1过表达组的细胞存活数在第1、2、3天分别为(5.625±0.1)×105、(8.9±0.737)×105、(10.635±0.065)×105,显著高于对照组细胞在第1、2、3天的细胞存活数(3.0±0.025)×105、(4.1±0.035)×105、(5.06±0.023)×105。说明Prx1过表达促进了VSMC细胞的增殖能力。TLR4SiRNA干扰+Prx1过表达组的VSMC细胞迁移距离明显低于Prx1过表达组细胞的迁移距离。TLR4SiRNA干扰+Prx1过表达组的细胞存活数在第1、2、3天分别为(3.824±0.43)×105、(5.395±0.6)×105、(6.456±0.28)×105,显著低于Prx1过表达组在第1、2、3天的细胞存活数(5.825±0.12)×105、(9.1±0.5375)×105、(10.735±0.075)×105。结论:大鼠旁路静脉移植术后,出现明显的急性炎症反应,内膜增生明显,TLR4及炎症细胞因子表达水平显著升高,参与负向调节作用。降低TLR4的表达能够抑制移植静脉内膜增生,抑制炎性细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-a的表达,抑制粘附分子ICAM-1、VCAM-1的表达。Prx1过表达促进了VSMC的侵袭、迁移及增殖能力;沉默TLR4基因后能够减弱Prx1过表达对VSMC的诱导作用,沉默TLR4基因显著抑制了VSMC的侵袭、迁移和增殖能力。说明Prx1依赖于TLR4促进VSMC的侵袭、迁移和增殖能力,TLR4有望成为血管内膜增生诊断、治疗及预后评估的新靶点。