粘著斑激酶及相關(guān)信號(hào)通路與肺血管平滑肌細(xì)胞增殖.pdf

1、研究背景:肺動(dòng)脈高壓(pulmonaryhypertension，PH)的發(fā)病機(jī)制目前尚未明了，肺血管收縮(hypoxicpulmonaryarteryvasoconstriction，HPV)和肺血管重建(pulmonaryvascularremodeling，PVR)是其兩大病理生理基礎(chǔ)。肺血管重建包括肌型動(dòng)脈中膜動(dòng)脈平滑肌增殖肥大、非肌型動(dòng)脈肌化、內(nèi)膜增厚及外膜成纖維細(xì)胞增殖。肺血管平滑肌增殖可直接由低氧引起，也可由許多體液因子引

2、起。然而肺血管平滑肌增殖的機(jī)制極其復(fù)雜，到目前為止依然不太清楚。 研究表明，粘著斑激酶(focaladhesionkinaseFAK)參與了調(diào)節(jié)多種細(xì)胞發(fā)育、生長、存活、凋亡及遷延等過程。但FAK是否參與了人肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞增殖過程、是否肺動(dòng)脈高壓的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，這一方面的研究目前鮮有報(bào)導(dǎo)。 基于此，本研究從FAK及其信號(hào)通路著手研究其對(duì)人肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞增殖的影響，以便為HPH的發(fā)病機(jī)制提供基礎(chǔ)資料。同時(shí)，我們探討了生

3、長因子內(nèi)皮素1、血管緊張素Ⅱ促細(xì)胞增殖的機(jī)制以及活血化淤中藥川芎嗪、當(dāng)歸抑制細(xì)胞增殖過程中對(duì)FAK的作用。 第一部分黏著斑激酶及其信號(hào)通路在人肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞增殖中的作用 分題一：黏著斑激酶對(duì)人肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞增生的影響 目的：生理?xiàng)l件下PASMC存在著有序的增殖與凋亡，二者保持平衡。但在慢性肺動(dòng)脈高壓的形成過程中，細(xì)胞增殖是慢性肺動(dòng)脈高壓的主要發(fā)病機(jī)制之一，其機(jī)制極其復(fù)雜，直到目前依然不明了。FAK與多種細(xì)胞增

4、殖有關(guān)，但是否與人PASMCs增殖有關(guān)少有報(bào)道，本研究的目的旨在探討FAK對(duì)HPASMCs增殖的影響。 方法：（略） 結(jié)果:(略） 結(jié)論:本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明FAK促進(jìn)HPASMCs增殖，抑制細(xì)胞凋亡。其機(jī)理很可能是經(jīng)Caspase-3信號(hào)通路抑制細(xì)胞凋亡。 分題二：FAK-CDK2、JNK信號(hào)通路在人肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞增殖中的作用 目的：細(xì)胞周期蛋白依賴激酶(CDK)與真核細(xì)胞周期控制有關(guān)，C

5、DK2在G1期到S期的閾點(diǎn)起著決定性作用，因此細(xì)胞增殖與CDK2密切相關(guān)。c-junN端激酶(c-junN-terminalkinase，JNK)屬于MAPK家族中的一個(gè)成員，JNK通路的作用主要是中介細(xì)胞內(nèi)對(duì)細(xì)胞外刺激的反應(yīng)。JNK與CDK2一樣均與細(xì)胞周期有關(guān)，在細(xì)胞增殖中起著重要作用。 酪氨酸激酶受體介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)中在調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、粘附與遷移過程中，與整合素介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)有協(xié)同作用，二者的交匯點(diǎn)就在FAK。上面的研究表明F

6、AK促進(jìn)HPASMCs增殖，抑制細(xì)胞凋亡。但FAK是通過什么途徑調(diào)節(jié)HPASMCs增殖的，尚未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)試圖探討FAK是否通過CDK2、JNK在HPASMCs增殖中起作用。 方法：（略） 結(jié)果：（略） 結(jié)論：FAK-JNK信號(hào)對(duì)細(xì)胞周期G1相的進(jìn)程是必需的，F(xiàn)AK的持續(xù)表達(dá)與細(xì)胞凋亡相聯(lián)系。FAK可能經(jīng)由JNK，CDK2信號(hào)通路促使細(xì)胞增生。 分題三：黏著斑激酶對(duì)人肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞核因子-k

7、appaB的影響 目的：細(xì)胞增殖是生命活動(dòng)的基本特征之一，是一系列基因有序調(diào)控的結(jié)果。許多病理情況下，外界環(huán)境造成某些細(xì)胞因子，其中特別是生長因子的增多，繼而通過刺激信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)某些基因表達(dá)增多，這些細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)入細(xì)胞核內(nèi)并引起相應(yīng)基因的表達(dá)，從而使PASMCs的增殖失控，引起血管壁一系列的病理改變。從細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)研究結(jié)果來看，這可能是一個(gè)復(fù)雜且尚未完全闡明的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路所調(diào)控的病理生理過程。前面的研究說明FAK與細(xì)

8、胞增殖有關(guān)，很可能通過JNK，CDK2信號(hào)通路促使細(xì)胞增殖。這些研究主要集中在細(xì)胞漿內(nèi)的變化。但是，細(xì)胞外信號(hào)必須轉(zhuǎn)入細(xì)胞核內(nèi)才能引起相應(yīng)基因的表達(dá)，對(duì)細(xì)胞增殖才具有調(diào)節(jié)作用。 細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子核因子-B(nuclearfactor-kappaB，NF-KB)與細(xì)胞增殖有關(guān)。作為多條信號(hào)通路的下游事件，NF-KB可直接參與細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)，其激活有利于細(xì)胞周期進(jìn)展，使細(xì)胞增殖。FAK在細(xì)胞增殖過程中是否與NF-KB關(guān)聯(lián)，是本研究的

9、內(nèi)容。本課題通過觀察FAK對(duì)NF-KB的影響，將深入探討HPASMCs增殖的機(jī)制。 方法：（略） 結(jié)果：（略） 結(jié)論：FAK可以促進(jìn)HPASMCs增生，其增殖機(jī)制可能與其促進(jìn)NF-κB活性有關(guān)。 第二部分低氧促進(jìn)人肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞黏著斑激酶表達(dá) 目的：缺氧是PAH常見的病因之一。缺氧可單獨(dú)存在或與其他疾病同時(shí)存在，結(jié)果都會(huì)導(dǎo)致HPASMCs增殖，引起肺血管的結(jié)構(gòu)重建。研究表明，細(xì)胞外基質(zhì)

10、成分如膠原纖維和彈力纖維的增多，中膜平滑肌細(xì)胞肥大和增生是肺血管重建的病理形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。因此，探討HPASMCs增殖的機(jī)制具有重要的病理生理學(xué)意義。 低氧能引起多種生長因子如內(nèi)皮素-1，血管緊張素Ⅱ，血小板衍化生長因子，血管內(nèi)皮生長因子等釋放。這些因子在肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞增殖繼而引起肺動(dòng)脈高壓中起著重要作用。有資料顯示，生長因子在多種細(xì)胞增殖方面與黏著斑激酶有關(guān)。但FAK是否參與了低氧情況下HPASMCs增殖尚未見報(bào)道。本研究旨在探

11、討低氧情況下，F(xiàn)AK對(duì)HPASMCs增殖的影響，從而探討低氧性肺動(dòng)脈高壓的發(fā)病機(jī)制。 方法：（略） 結(jié)果：（略） 結(jié)論：1.低氧能刺激HPASMCsFAK的表達(dá)； 2.FAK與低氧情況下的細(xì)胞增殖有關(guān)。 第三部分生長因子內(nèi)皮素-1、血管緊張素Ⅱ?qū)θ朔窝芷交〖?xì)胞中FAK的影響 分題一：內(nèi)皮素-1對(duì)人肺血管平滑肌細(xì)胞黏著斑激酶的影響 目的：內(nèi)皮素-1(ET-1)是強(qiáng)縮血管

12、肽。無論在正常情況下還是低氧狀態(tài)下ET-1能促進(jìn)細(xì)胞增殖，與HPH形成有關(guān)；本課題已進(jìn)行的研究表明，F(xiàn)AK在正常情況下或者在低氧狀態(tài)下也與細(xì)胞增殖有關(guān)。FAK是否中介ET-1引起的HPASMCs增殖?探討ET-1與FAK在HPASMCs增生中的關(guān)系是本課題研究的目的。 方法：（略） 結(jié)果：（略） 結(jié)論：ET-1促進(jìn)HPASMCsFAK的表達(dá)，說明FAK中介ET-1引起的細(xì)胞增殖。這可能在肺血管結(jié)構(gòu)的重構(gòu)方面有著重

13、要的病理生理學(xué)意義。 分題二：血管緊張素Ⅱ?qū)θ朔窝芷交〖?xì)胞增殖及黏著斑激酶的影響 目的：血管緊張素Ⅱ(AngiotensinⅡ，AngⅡ)是一種作用強(qiáng)大的促有絲分裂劑。已有的研究表明AngⅡ與HPASMCs增殖有關(guān)。FAK也與HPASMCs增殖有關(guān)。AngⅡ與FAK在HPASMCs增生中是否有內(nèi)在關(guān)系是本研究的內(nèi)容。 方法：（略） 結(jié)果：（略） 結(jié)論：AngⅡ促進(jìn)HPASMCs增殖，并

14、促進(jìn)FAK的表達(dá)，在肺血管結(jié)構(gòu)的重構(gòu)方面FAK可能中介AngⅡ促細(xì)胞增殖作用。 第四部分活血化淤中藥川芎嗪、當(dāng)歸對(duì)人肺血管平滑肌細(xì)胞黏著斑激酶的影晌 分題一：川芎嗪對(duì)人肺血管平滑肌細(xì)胞黏著斑激酶的影響 目的：川芎嗪是從川芎中分離提純的有效成分。研究發(fā)現(xiàn)川芎嗪能降低肺動(dòng)脈高壓，改善人肺心病的血液流變學(xué)，抑制凝血酶誘導(dǎo)的體外培養(yǎng)的兔主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞增殖。川芎嗪是如何引起上述作用的呢?本實(shí)驗(yàn)觀察了川芎嗪對(duì)HPA

15、SMCs中FAK的影響，以探討其活血化淤機(jī)制。 方法：（略） 結(jié)果：（略） 結(jié)論：川芎嗪通過減少FAK形成抑制HPASMCs增生，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，在防治HPASMCs增生方面有著重要的作用。 分題二當(dāng)歸對(duì)人肺血管平滑肌細(xì)胞黏著斑激酶的影響 目的：當(dāng)歸具有抗氧化、抗缺氧、擴(kuò)張冠脈、促進(jìn)微循環(huán)、改善心肌缺血、降低耗氧量、抑制血小板聚集、減輕心肌損傷等作用。其機(jī)制到目前為止依然不清楚。本研究試圖