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血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMC)迁移到内膜并增殖是内膜增生性疾病和动脉粥样硬化发生发展的重要病理机制。血管紧张素Ⅱ(Angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ)诱导VSMC过度增殖,肥大和迁移,在动脉粥样硬化引起的血管重构中发挥关键作用。信号转导与转录激活子3(signal transducer and activator of transcription3,STAT3)参与了Ang Ⅱ诱导的VSMC增殖和迁移。在AngⅡ刺激下,STAT3的酪氨酸705位发生磷酸化,形成二聚体入核,与基因启动子区的特定DNA元件结合,促进与增殖和迁移相关基因的转录。阻断STAT3通路可有效地抑制Ang Ⅱ诱导的增殖。谷胱甘肽转移酶(Glutathione S-transferases, GSTs)是催化谷胱甘肽(glutathione,GSH)的亲核S原子与底物分子的亲电子基团发生亲核加成反应的多基因同工酶家族。谷胱甘肽转移酶pi(Glutathione S-transferase pi,GSTpi)在细胞中普遍存在,保护细胞免受各种应激反应。上调GSTpi表达水平是保护细胞和组织免受毒性物质损伤的潜在机制。有研究表明GSTpi可以调节细胞增殖,但是GSTpi对VSMCs增殖的作用尚未见报道。本论文阐述了GSTpiⅡ在血管平滑肌细胞增殖、迁移和肥大过程中的调控作用。我们最初的研究结果表明在高脂喂养的大鼠胸主动脉中膜层,VSMC细胞增殖增加,并且在平滑肌层内源性GSTpi表达增加。离体的研究结果表明Ang Ⅱ刺激的VSMC中,内源性GSTpi蛋白水平也增加。推测上调的GSTpi蛋白可能参与调节Ang Ⅱ诱导的动脉粥样硬化相关的血管重构。通过过表达和RNA干扰实验,我们发现GSTpi可抑制Ang Ⅱ诱导的VSMC增殖,肥大和迁移,并阻断细胞周期从Go/G1期向S期的进程。进一步的免疫共沉淀,质谱和激光共聚焦等研究显不GSTpi与STAT3直接结合,阻断Ang Ⅱ诱导的Src与STAT3的结合,从而抑制Ang Ⅱ刺激的STAT3的磷酸化和核转位,以及cyclin D1的表达。由于GSTpi通过特异性与STAT3结合阻断STAT3通路的活化,因此GSTpi对Ang Ⅱ和血小板源生K因子(Platelet-derived growth factor, PDGF)诱导的VSMC增殖和STAT3活化都有抑制作用。但GSTpi并不影响Ang Ⅱ诱导的胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase, ERK1/2)的活化。我们发现GSTpi的无催化活性突变体GSTpi (Y7F,第7位酪氨酸突变成苯丙氨酸)同样可以抑制VSMC的增殖和STAT3的活化。因此,进一步证明GSTpi抑制Ang Ⅱ诱导的VSMC增殖是通过其非催化的配基结合活性发挥的。具有催化活性的GSTpi可以对蛋白进行谷胱甘肽化修饰。谷胱甘肽化是用二硫键将GSH与氧化还原敏感的半胱氨酸残基相连接的一种翻译后修饰。Ang Ⅱ能诱导VSMC中的STAT3发生谷胱甘肽化。但是GSTpi并不影响Ang Ⅱ介导的STAT3的谷胱甘肽化修饰。综上所述,GSTpi通过配基结合活性与STAT3结合调节信号通路,从而对Ang Ⅱ诱导的VSMC增殖起着负调控作用。本研究表明GSTpi能够保护血管,维持VSMC的稳态,以降低动脉粥样硬化相关应激的影响。