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目的:鉴定血管平滑肌细胞(VSMC)存在钙释放激活钙电流(CRAC)和钙库操控钙离子内流(SOCE),并进一步研究CRAC阻滞剂2-APB在VSMC增殖和表型转换中的作用。
方法:使用免疫细胞化学、膜片钳、钙离子成像和RNA干扰技术证实VSMC上存在由Orail/STIM1介导的CRAC和SOCE。运用BrdU共培养和流式细胞术量化VSMC增殖、测定细胞周期。并比较钆、Rapamycin和2-APB对VSMC增殖、表型转换的作用。
结果:⑴运用免疫细胞化学,在大鼠主动脉血管平滑肌系A7r5证实了Orail、STIM1的存在,并记录到典型的CRAC钙离子电流。在原代培养的大鼠VSMC上记录到SOCE,且RNA干扰技术沉默Orail后可显著抑制其SOCE。这表明大鼠VSMC中的CRAC/SOCE由Orail/STIM1介导。⑵优化了一种简单方法,即使用5%胎牛血清(FBS)来建立VSMC增殖模型。在我们的实验条件下,基本增殖率约为25%。5μM2-APB使得增殖率升至62.81%,而50μM2-APB使增殖率降至10.28%(p<0.01)。100μM2-APB几乎完全阻止BrdU的掺入。运用流式细胞术进一步量化,以BrdU掺入率为测量指标发现,基本增殖率为27.35±4.49%,100μM2-APB使得增殖率降至3.81±0.28%。这些结果提示CRAC相对特异性抑制剂2-APB抑制VSMC增殖。⑶高浓度的2-APB可将VSMC从合成表型逆转为收缩表型。典型地,经培养的VSMC体积和细胞核会越来越大,呈上皮样(菱形)。加入2-APB(100μM)后,这种表型转换被逆转,呈收缩表型,即细胞变小、呈梭形。细胞周期分析发现,2-APB(100μM)处理后大多数细胞停滞在G1/G0期。⑷对比了Rapamycin和2-APB对VSMC的作用。10μM Rapamycin抑制VSMC增殖,而50μM时大部分细胞被杀死而不是增殖受抑制,提示可能是细胞凋亡。使用本实验模型未发现氯化钆(GdCl3,10μM)对细胞增殖或表型转换有明显作用。
结论:在大鼠VSMC上,CRAC/SOCE由Orail/STIM1介导。使用2-APB抑制CRAC/SOCE可改善VSMCs增殖、逆转表型转换。CRAC/SOCE或可成为抗血管增殖疗法的新药物靶点。