探讨血小板衍生生长因子(PDGF)-BB是否通过去乙酰化酶沉默信息调节因子3(SIRT3)影响糖酵解途径进而调控肺动脉平滑肌细胞(PASMC)的表型转化。
方法采用组织贴块法培养大鼠原代PASMC。分组实验中以PDGF-BB作为刺激因子,以2-脱氧葡萄糖(2-DG)作为糖酵解途径抑制剂,将PASMC分为空白对照组、PDGF-BB(30 ng/ml)组、PDGF-BB(30 ng/ml)+2-DG(10 mmol/L)组;在慢病毒过表达实验中,将PASMC分为空白对照组、PDGF-BB(30 ng/ml)组,PDGF-BB(30 ng/ml)+SIRT3过表达组,PDGF-BB(30 ng/ml)+空载体组。分别采用实时定量PCR(RT-qPCR)及Western blot法检测PASMC中α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、平滑肌肌球蛋白重链(SM-MHC)、钙调蛋白(calponin)、波形蛋白(vimentin)等表型指标的表达。同时采用细胞免疫荧光染色检测α-SMA表达水平。采用5-乙炔基-2′-脱氧尿苷(EDU)检测PASMC增殖情况。采用Western blot法检测PDGF-BB刺激后SIRT3的蛋白表达。在慢病毒过表达实验中,分别采用RT-qPCR、Western blot法检测葡萄糖转运蛋白1(Glut1)及有氧糖酵解酶mRNA和蛋白的表达水平。
结果(1)PDGF-BB通过糖酵解途径影响PASMC表型转化:PDGF-BB组细胞收缩表型指标SM-MHC、calponin、α-SMA的mRNA和蛋白表达水平均低于空白对照组(P均<0.05),合成表型指标vimentin的mRNA和蛋白表达水平则均高于空白对照组(P均<0.05)。PDGF-BB+2-DG组细胞收缩表型指标SM-MHC、calponin、α-SMA的mRNA和蛋白表达水平均高于PDGF-BB组(P均<0.05),合成表型指标vimentin的mRNA和蛋白表达水平则均低于PDGF-BB组(P均<0.05)。免疫荧光结果显示,PDGF-BB组α-SMA阳性细胞数少于空白对照组,而PDGF-BB+2-DG组则多于PDGF-BB组。(2)PDGF-BB通过糖酵解促进细胞增殖:PDGF-BB组细胞增殖数多于空白对照组,而PDGF-BB+2-DG组则少于PDGF-BB组。(3)PDGF-BB抑制PASMC的SIRT3蛋白表达:PDGF-BB组细胞SIRT3蛋白表达水平低于空白对照组(P<0.05)。(4)PDGF-BB通过SIRT3影响糖酵解:RT-qPCR结果显示,PDGF-BB组细胞Glut1及糖酵解关键酶HK2、PFKFB3的mRNA表达水平均高于空白对照组(P均<0.05),PDGF-BB+SIRT3过表达组则均低于PDGF-BB组(P均<0.05),PDGF-BB+空载体组与PDGF-BB组比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。Western blot结果显示,PDGF-BB组细胞Glut1及HK2、PFKFB3的蛋白表达水平均高于空白对照组(P均<0.05),PDGF-BB+SIRT3过表达组则均低于PDGF-BB组(P均<0.05),PDGF-BB+空载体组与PDGF-BB组比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。
结论PDGF-BB通过SIRT3促进有氧糖酵解,进而调控PASMC表型转化。