SIRT1和SIRT6及相關分子在機械應力對血管細胞功能調控中的作用.pdf

1、血管重建（remodeling）是很多心血管疾病共同的發(fā)病基礎和基本病理過程，機械應力在其中起重要調控作用。體內血管主要受到切應力(shear stress)和周期性周向張應變（circumferential strain）等血流動力學因素的作用。內皮細胞（endothelial cells，ECs）和血管平滑肌細胞（vascular smooth muscle cells，VSMCs）是血管壁的主要細胞成分，ECs直接受到切應力的作用

2、，而VSMCs主要承載周期性張應變的作用。在力學因素的作用下，血管重建的力學生物學（mechanobiology）機制尚需進一步闡明。Sirtuin蛋白是一系列NAD+依賴的去乙酰化酶家族，它們在與衰老相關的疾病，還有心血管系統(tǒng)疾病、Ⅱ型糖尿病和癌癥等其它疾病中發(fā)揮重要作用。但是，sirtuin蛋白是否參與力學因素對血管細胞功能的調控，目前還鮮有報道。
　　本文第一部分，應用平行平板流動腔系統(tǒng)對單獨培養(yǎng)的ECs和與VSMCs聯(lián)合培

3、養(yǎng)的ECs施加正常切應力（15 dyn/cm2），觀察切應力對ECs增殖的影響。應用蛋白免疫印跡、流式細胞術、免疫熒光和RNA干擾等技術方法，研究SIRT1和縫隙連接蛋白（connexin，Cx）在其中的作用及其機制。結果顯示，在單獨培養(yǎng)條件和聯(lián)合培養(yǎng)條件下，正常切應力均抑制ECs增殖、激活ECs的SIRT1表達，而抑制Cx40表達。SIRT1抑制劑salermide和干擾SIRT1均逆轉切應力對ECs增殖的抑制，導致ECs增殖上調，C

4、x40表達降低。SIRT1激活劑白藜蘆醇（resveratrol）可激活靜態(tài)條件下聯(lián)合培養(yǎng)ECs的SIRT1表達，從而促進ECs增殖，降低 Cx40表達。結果表明，正常切應力可抑制 ECs增殖。SIRT1和Cx40存在相互調控關系，它們共同參與了正常切應力對ECs增殖的抑制作用。
　　本文第二部分，應用FX-4000T細胞張應變加載系統(tǒng)對VSMCs施加周期性張應變(加載幅度為10％、頻率為1.25 Hz)，觀察正常張應變對VSMC

5、s分化的影響。除了應用上述第一部分方法外，還用酶聯(lián)免疫吸附試驗，觀察VSMCs的TGF-β1分泌情況，著重探討SIRT6、c-fos/c-jun和ICAM-1信號通路在其中的作用。結果顯示，周期性張應變促進了VSMCs向收縮表型分化，促進VSMCs分泌TGF-β1，使Smad2和Smad5磷酸化水平升高，并激活SIRT6、c-fos和ICAM-1。TGF-β1重組蛋白刺激靜態(tài)條件下的VSMCs，也能激活SIRT6。TGF-β1封閉性抗體

6、能夠拮抗張應變對SIRT6的激活作用。SIRT6干擾后，抑制了周期性張應變引起的VSMCs分化，抑制了Smad4、c-fos和ICAM-1的表達，但未影響TGF-β1的分泌，并且對Smad2和Smad5的磷酸化水平也無影響。結果表明，正常周期性張應變促進 VSMCs向收縮表型分化，TGF-β1/SIRT6/c-fos和ICAM-1信號通路在此過程中起重要作用。
　　綜上所述，生理條件下的切應力和周期性張應變分別抑制 ECs增殖，促