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目的:本研究旨在探讨运动对高血压小动脉平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)表型转换的调节作用,并探索在VSMC表型转换过程中miR-143/145靶向信号通路的调节机制。首先观察VSMC表型在增龄与高血压过程中的变化特点,以及增龄与高血压对miR-143/145及相关信号通路的影响,以确定运动干预的动物年龄;随后观察长期运动对VSMC表型的影响及miR-145表达与Akt信号的激活情况;另在离体VSMC中具体探讨miR-145与Akt信号在VSMC表型转换的靶向调控关系,以期为运动过程中VSMC表型转换的miR-145分子机制提供线索和依据。方法:实验一研究对象为1、3、9、16月龄正常大鼠(WKY)及原发性高血压大鼠(SHR),分别对其肠系膜动脉形态、VSMC表型标志蛋白、miR-143/145、Akt、p38、ERK信号的活性进行定量。实验二对3月龄WKY和SHR进行8周中等强度跑台训练,监测其血压,并于末次运动后48h对肠系膜动脉的形态、VSMC表型标志蛋白、miR-143/145表达及Akt信号的激活状态进行检测。实验三运用脂质体转染miR-145 mimic或inhibitor从Wistar大鼠肠系膜动脉分离的VSMC,使miR-145过表达或抑制其表达,在4个时间点(12h、24h、48h和72h)进行检测,激光共聚焦观察细胞形态,并对VSMC表型标志蛋白、miR-145表达、Akt信号活性及该通路上下游IGF-1R、IRS-1和p70S6K mRNA进行定量。结果:(1)VSMC收缩表型标志蛋白α-actin和Calponin在3M表达均达到峰值后随增龄逐渐下降,合成表型标志蛋白OPN在SHR中随增龄上升,而WKY未有明显浮动。miR-143/145在发育过程中表达升高而随衰老减少,且在3M时SHR与WKY 比有显著性差异(P<0.05)。Akt磷酸化对增龄和高血压均敏感,Akt活性随增龄抑制,且在SHR-3M显著低于WKY-3M(P<0.05);p38磷酸化随增龄并未有显著变化,但在成年后SHR和WKY间有显著差异(P<0.05);ERK磷酸化随增龄逐渐被抑制,但在WKY和SHR间无显著差异。(2)运动显著降低了 SHR血压(SBP和DBP)(P<0.05),高血压大鼠肠系膜动脉壁厚在运动后显著减小(P<0.05),并且SHR-E组Calponin在运动后显著高于SHR-C(P<0.05),SHR-E中OPN表达在运动显著降低了(P<0.05);运动使SHR-E中miR-145表达显著高于SHR-C(P<0.01),而miR-143在运动后未有明显变化;SHR-E中Akt磷酸化程度在运动后与SHR-C相比也被显著激活(P<0.05)。(3)miR-145 mimic使VMSC中收缩表型标志蛋白α-actin在转染后12h和24h非常显著高于NC组(P<0.05),细胞形态呈长梭形;miR-145 inhibitor使VSMC在转染后α-actin表达在24h显著低于NC组(P<0.05),Calponin在12h、24h和48h表达均受到抑制,OPN在24h表达显著高于NC组(P<0.05)。Akt磷酸化程度在VSMC转染miR-145 mimic后12h、24h和48h被显著抑制(P<0.01),经转染 miR-145 inhibitor 后 12h、24h 和 48h 被显著激活(P<0.01)。miR-145靶向于 Akt 上游 IGF-1R 和 IRS-1,IGF-1R mRNA 在 12h、24h 和 48h 被 miR-145 mimic 显著抑制(P<0.01),miR-145 inhibitor 使 IGF-1R mRNA 在转染后 24h达到峰值且显著高于NC组(P<0.01);IRS-1 mRNA被miR-145 mimic在转染后 12h 即显著抑制(P<0.05),而转染 miR-145 inhibitor 使 IRS-1 mRNA 表达逐渐升高,在24h、48h和72h显著高于NC组(P<0.01)。然而,miR-145对Akt下游p70S6K mRNA靶向抑制作用并不明显。结论(1)增龄和高血压加速了小动脉VSMC表型转换,促进VSMC由收缩表型向合成表型转换,miR-143/145的表达在增龄和高血压发展过程中被抑制,Akt蛋白的激活对高血压及增龄均敏感;VSMC表型、miR-143/145和Akt在增龄和高血压发生发展中呈规律性变化。(2)运动改善高血压大鼠血压症状的同时使小动脉结构适应性变化,有助于维持小动脉中VSMC收缩表型,且miR-143/145可能参与了表型调控。(3)miR-145在VSMC表型中对Akt呈负向调节,miR-145参与了 VSMC表型转换过程中Akt信号通路的反馈调节。提示运动后Akt的激活并不是miR-145过表达导致的,运动可能通过其它途径激活Akt信号并促进VSMC向收缩表型转换。