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Rad(Ras associated with diabetes,Rad)是小GTP酶家族成员。Rad在二型糖尿病病人的骨骼肌中表达升高,抑制骨骼肌细胞对葡萄糖的摄取而导致胰岛素抵抗。在心脏中,Rad的表达很高,并在心血管系统中有重要作用。Rad参与调节心肌肥大,心律失常,心肌细胞的兴奋-收缩偶联,通过降低血管损伤后血管平滑肌细胞的贴附和迁移来抑制血管内膜的增生。然而,在心血管系统Rad转录调控的分子机制现在还不是太清楚。
血小板源性的生长因子PDGF能促进血管平滑肌细胞的迁移,与动脉粥样硬化发展过程有关。定量real-time PCR实验表明PDGF能诱导Rad mRNA在大鼠主动脉平滑肌中的表达,并且是时间和剂量依赖性的。为了研究PDGF对Rad的作用机制,我们克隆了带有不同长度Rad基因启动子的质粒,发现PDGF能在转录水平刺激Rad的表达。PDGF能促进Egr-1在平滑肌细胞中的表达,在大鼠主动脉平滑肌中过表达早期生长反应因子Egr-1,能明显刺激Rad的mRNA和蛋白的上调。为了阐明PDGF对Rad的表达调节是通过转录因子Egr-1介导的,我们又做了以下实验。同时表达Egr-1的抑制剂NAB2能剂量依赖性地抑制PDGF诱导的Rad基因上调。染色质免疫共沉淀实验在细胞内水平进一步证明,在PDGF的刺激下,Egr-1能结合到Rad的启动子上,激活Rad的转录活性。结合TESS和MatInspector等软件对Rad启动子的分析,我们发现在Rad基因启动子上游155 bp以内有两个Egr-1的结合位点。该Rad基因启动子上富含GC的序列对PDGF诱导的Rad基因启动子的激活是必须的。
总而言之,我们的实验结果第一次证明,在大鼠主动脉血管平滑肌中,PDGF对Rad的诱导表达是通过转录因子Egr-1对Rad基因启动子的调控作用。