張應(yīng)變調(diào)控的ACTH在高血壓血管平滑肌細(xì)胞增殖中的作用.pdf

1、高血壓疾病過(guò)程中，動(dòng)脈血管壁承載異常增高的機(jī)械應(yīng)力，血管組織周向張應(yīng)變明顯增加。血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)是周期性張應(yīng)變的主要承載者，其增殖、遷移等功能受異常的高張應(yīng)變調(diào)控，在高血壓誘導(dǎo)血管重建(vascular remodeling)病理機(jī)制中起到重要作用。然而張應(yīng)變誘導(dǎo)血管重建涉及復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)應(yīng)力信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程(mechanotransduction)，其機(jī)制還遠(yuǎn)未闡明。

2、r>　　實(shí)驗(yàn)室前期研究結(jié)果表明，血管組織神經(jīng)肽促腎上腺皮質(zhì)激素(Adreno-cortico-tropic-hormone,ACTH)在高血壓大鼠血管組織中高表達(dá)，提示ACTH可能作為一類新的力學(xué)敏感因子參與了高血壓血管重建。然而血管組織內(nèi)ACTH在血管細(xì)胞功能調(diào)控中的作用，尤其是在高血壓血管重建中的力學(xué)生物學(xué)機(jī)制尚不清楚。
　　本文第一部分應(yīng)用兩種高血壓動(dòng)物模型在整體動(dòng)物水平探討血管組織內(nèi)ACTH及其受體MC2R（Melanoc

3、ortin2 receptor）與高血壓血管重建之間的關(guān)系。首先，構(gòu)建妊娠高血壓模型大鼠，檢測(cè)鼠尾動(dòng)脈壓、動(dòng)脈血管成分、壁厚內(nèi)徑比、張開(kāi)角等血管重建的指標(biāo)；應(yīng)用免疫熒光檢測(cè)妊娠高血壓模型大鼠血管組織中ACTH及MC2R的表達(dá)與定位。其次，應(yīng)用自發(fā)性高血壓大鼠(Spontaneously hypertensive rats,SHR)和對(duì)照組WKY(Wistar-Kyoto)大鼠，通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR(Real time qPCR)檢測(cè)A

4、CTH及其受體MC2R在SHR和WKY大鼠血管組織中的mRNA水平。結(jié)果顯示：妊娠高血壓大鼠模型頸總動(dòng)脈張開(kāi)角減小，胸主動(dòng)脈張開(kāi)角增大；頸總、胸主動(dòng)脈壁厚內(nèi)徑比明顯增大；Ⅰ型膠原蛋白(collagenⅠ)表達(dá)明顯下降，Ⅲ型膠原蛋白(collagenⅢ)表達(dá)增加，collagenⅠ和collagenⅢ比例明顯減少。與對(duì)照組相比，組織免疫熒光及qPCR結(jié)果顯示，ACTH及MC2R在兩種高血壓大鼠模型胸主動(dòng)脈中的表達(dá)水平顯著上升。上述結(jié)果提示

5、，ACTH可能參與了高血壓大鼠模型胸主動(dòng)脈和頸總動(dòng)脈的血管重建。
　　第二部分體外細(xì)胞水平探討高張應(yīng)變作用于VSMCs，調(diào)控ACTH及MC2R刺激細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)血管重建的作用機(jī)制。首先為了揭示異常高張應(yīng)變對(duì) VSMCs中 ACTH及其受體的調(diào)控作用，我們應(yīng)用FX-4000T Strain Unit對(duì)離體培養(yǎng)的VSMCs分別施加5%的生理性張應(yīng)變和15%的病理性高張應(yīng)變。作用時(shí)間為1 h、3 h、6 h、12 h、24 h，頻率為1

6、.25 HZ，以未加載的細(xì)胞作為靜止對(duì)照組，檢測(cè)ACTH及MC2R的表達(dá)變化情況；之后為了探討ACTH在VSMCs增殖中的作用及機(jī)制，通過(guò)不同濃度ACTH(10 nM，100 nM，1000 nM)靜態(tài)刺激VSMCs，Brdu ELISA檢測(cè)VSMCs增殖變化，選用ACTH(1000 nM)靜態(tài)刺激VSMCs，Western blotting技術(shù)檢測(cè)磷酸化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子3(p-STAT3-705、p-STAT3-727)、磷酸化

7、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(p-ERK)的蛋白水平表達(dá)變化，Brdu Elisa檢測(cè)細(xì)胞增殖變化，免疫熒光檢測(cè)ACTH及MC2R在VSMCs的表達(dá)和分布變化。
　　離體細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　(1)與5%組比，15%高張應(yīng)變調(diào)控VSMCs中ACTH及MC2R表達(dá)，二者表達(dá)水平均在高張應(yīng)變加載6 h、12 h時(shí)顯著上調(diào)；
　　(2)細(xì)胞免疫熒光結(jié)果顯示，ACTH刺激 VSMCs24 h促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)ACTH表達(dá)，而對(duì)MC2R無(wú)顯著性

8、影響，且ACTH主要分布在細(xì)胞核中，MC2R主要分布于細(xì)胞漿中，尤其聚集于核膜周圍；同等條件刺激VSMCs24h促進(jìn)細(xì)胞增殖，且ACTH激活p-ERK、p-STAT3(727)、p-STAT3(705)是一個(gè)瞬時(shí)、短暫的效應(yīng)(15 min&30 min&1 h)。
　　綜上所述，高血壓疾病過(guò)程中，異常增高的周期性張應(yīng)變刺激VSMCs合成ACTH及MC2R，可能通過(guò)p-ERK、p-STAT3信號(hào)通路促進(jìn) VSMCs增殖，誘導(dǎo)血管重建