MicroRNA-145-骨橋蛋白信號通路在升主動脈瘤發(fā)病過程中作用機制的研究.pdf

1、升主動脈瘤是一類對人們生命健康構(gòu)成嚴重威脅的心血管疾病，這類疾病發(fā)病時多無癥狀直至進展為主動脈夾層或主動脈破裂而導致高死亡率及高并發(fā)癥的發(fā)生，明確其發(fā)病原因并給予早期有效的治療是改善患者預后的主要措施，但是升主動脈瘤的發(fā)病機制目前研究仍未完全闡明，繼續(xù)研究升主動脈瘤發(fā)病的機制將為未來升主動脈瘤的靶向治療提供科學依據(jù)。升主動脈瘤的發(fā)生是由于升主動脈壁的結(jié)構(gòu)發(fā)生病變，導致升主動脈壁僵硬、可塑變形性功能降低，在血流沖擊下，擴張的升主動脈壁不能

2、充分彈性回縮，導致升主動脈擴張，進而形成升主動脈瘤。主動脈中層平滑肌細胞和細胞外基質(zhì)是升主動脈壁正常功能發(fā)揮的主要構(gòu)成單位，中層平滑肌細胞和細胞外基質(zhì)發(fā)生病變是升主動脈壁功能降低的主要原因。因此，研究導致升主動脈瘤患者主動脈壁中平滑肌細胞和細胞外基質(zhì)病變的原因是升主動脈瘤病因?qū)W研究的主要方向。近年來研究發(fā)現(xiàn)，MicroRNA是一種能夠調(diào)節(jié)細胞和組織功能的非編碼RNA，MicroRNA通過調(diào)節(jié)細胞的增殖、分化、凋亡及調(diào)節(jié)炎癥因子的產(chǎn)生等多

3、種生物學過程在心血管疾病發(fā)病過程中發(fā)揮重要作用，本課題將通過研究MicroRNA及其下游調(diào)節(jié)因子對升主動脈壁中平滑肌細胞和細胞外基質(zhì)的產(chǎn)生及降解過程的影響，來研究MicroRNA及其下游調(diào)節(jié)因子在升主動脈瘤發(fā)病過程中的作用，從而增加對升主動脈瘤發(fā)病機制的認識。
　　研究內(nèi)容包括以下兩部分
　　一.MicroRNA-145通過TGF-β1信號通路促進了升主動脈瘤患者主動脈壁中層結(jié)構(gòu)重塑
　　目的:升主動脈壁中層結(jié)構(gòu)重塑是

4、升主動脈瘤患者主動脈壁的主要病理特征，但是，導致升主動脈瘤患者主動脈壁中層結(jié)構(gòu)重塑的機制仍未完全闡明。有研究報道MicroRNA-145是新迸發(fā)現(xiàn)的可調(diào)節(jié)平滑肌細胞壽命和可塑性的細胞因子。本研究將檢測升主動脈瘤壁中MicroRNA-145的表達，并檢測MicroRNA-145在升主動脈瘤患者主動脈壁中層結(jié)構(gòu)發(fā)生重塑過程中的作用。
　　方法:手術(shù)過程中獲取10例因升主動脈瘤接受升主動脈置換術(shù)的患者的主動脈壁為病例組標本，對照組主動脈

5、壁組織來自于因冠狀動脈粥樣硬化需進行冠狀動脈搭橋手術(shù)的患者的升主動脈壁。研究過程中，應用H-E染色和Masson三色染色分別檢測升主動脈壁形態(tài)學變化和升主動脈壁中膠原纖維的變化，應用實時定量反轉(zhuǎn)錄酶-聚合酶鏈式反應(qRT-PCR)檢測主動脈壁中microRNA-145的表達量，應用western blot技術(shù)檢測升主動脈壁中骨橋蛋白和Ⅲ型膠原蛋白的表達量。通過體外細胞培養(yǎng)，獲取人體升主動脈壁平滑肌細胞，應用MicroRNA-145模擬

6、物和抑制物外在干預升主動脈壁平滑肌細胞，觀察MicroRNA-145的表達水平對升主動脈平滑肌細胞產(chǎn)生骨橋蛋白和Ⅲ型膠原蛋白作用的影響。然后應用MicroRNA-145模擬物和TGF-β1 siRNA共同作用于升主動脈壁平滑肌細胞，觀察抑制TGF-β1的表達對MicroRNA-145促進升主動脈壁平滑肌細胞產(chǎn)生骨橋蛋白和Ⅲ型膠原蛋白作用的影響。
　　結(jié)果:與正常對照組相比，升主動脈瘤患者主動脈壁中MicroRNA-145、骨橋蛋白

7、和Ⅲ型膠原蛋白的表達明顯增加(P＜0.05)。與陰性對照組相比，應用MicroRNA-145模擬物干預平滑肌細胞增加了骨橋蛋白和Ⅲ型膠原蛋白的產(chǎn)生，應用MicroRNA-145抑制物干預平滑肌細胞降低了骨橋蛋白和Ⅲ型膠原蛋白的產(chǎn)生，此外，應用TGF-β1 siRNA抑制TGF-β1的表達明顯降低了MicroRNA-145促進升主動脈壁平滑肌細胞產(chǎn)生骨橋蛋白和Ⅲ型膠原蛋白的作用。
　　結(jié)論: MicroRNA-145表達增加通過TG

8、F-β1信號通路促進了主動脈壁中膠原蛋白及合成平滑肌細胞標志物骨橋蛋白的表達增加，促進了升主動脈瘤患者主動脈壁中層結(jié)構(gòu)重塑。
　　第二部分:合成型平滑肌細胞通過骨橋蛋白/P38 MAPK通路促進了彈力蛋白和膠原蛋白的合成。
　　目的:主動脈壁中層細胞外基質(zhì)代謝紊亂和平滑肌細胞亞型轉(zhuǎn)化是升主動脈瘤患者主動脈壁主要的病理改變，但是目前研究仍未完全闡明升主動脈瘤患者主動脈壁中層平滑肌細胞亞型轉(zhuǎn)化和細胞外基質(zhì)異常構(gòu)成之間的關(guān)系。本部

9、分課題旨在研究主動脈壁中層平滑肌細胞亞型轉(zhuǎn)化導致細胞外基質(zhì)構(gòu)成異常及其發(fā)生的機制。
　　方法:病例組主動脈壁標本來自于20例因升主動脈瘤接受升主動脈置換術(shù)的患者，正常對照組主動脈壁標本來自于因冠狀動脈粥樣硬化接受冠脈搭橋術(shù)的患者。實驗中，應用western blot技術(shù)檢測主動脈壁中骨橋蛋白、膠原蛋白和彈力蛋白的表達量，應用實時定量反轉(zhuǎn)錄酶-聚合酶鏈式反應(qRT-PCR)檢測膠原蛋白和彈力蛋白mRNA的表達量。體外細胞實驗，應用

10、組織塊培養(yǎng)法，培養(yǎng)主動脈壁平滑肌細胞，應用重組人骨橋蛋白或P38 MAPK抑制劑(SB203580)干預主動脈壁平滑肌細胞，觀察骨橋蛋白和P38 MAPK是否參與調(diào)節(jié)平滑肌細胞對膠原蛋白和彈力蛋白的產(chǎn)生。
　　結(jié)果:與正常對照組相比，升主動脈瘤患者主動脈壁中骨橋蛋白和Ⅲ型膠原蛋白的表達增加，但彈力蛋白在升主動脈瘤患者主動脈壁中的表達量與正常對照組相比無明顯差異。應用人重組骨橋蛋白干預血管平滑肌細胞后，增加了平滑肌細胞對Ⅲ型膠原蛋白

11、和彈力蛋白的產(chǎn)生，應用SB203580干預血管平滑肌細胞后降低了平滑肌細胞對Ⅲ型膠原蛋白和彈力蛋白的產(chǎn)生，并且應用SB203580干預血管平滑肌細胞后明顯降低了人重組骨橋蛋白促進平滑肌細胞對Ⅲ型膠原蛋白和彈力蛋白產(chǎn)生的作用。
　　結(jié)論:主動脈壁合成型平滑肌細胞標志物骨橋蛋白在升主動脈瘤患者主動脈壁中表達增加，并通過P38 MAPK信號通路促進了細胞外基質(zhì)（彈力蛋白和膠原蛋白）的合成增加。骨橋蛋白/P38 MAPK信號通路可能在延緩

12、升主動脈瘤的進展中發(fā)揮作用。
　　本課題通過研究MicroRNA-145在升主動脈瘤患者主動脈壁結(jié)構(gòu)重塑中的作用及其機制，明確了MicroRNA-145表達增加促進了升主動脈瘤患者主動脈壁中合成型平滑肌細胞的表達增加，同時進一步研究發(fā)現(xiàn)合成型平滑肌細胞標志物骨橋蛋白表達增加可促進主動脈壁中彈力蛋白和膠原蛋白等細胞外基質(zhì)的合成，這一成果表明MicroRNA-145表達增加通過誘導升主動脈壁結(jié)構(gòu)重塑導致主動脈壁順應性降低，促進了后期升