ADAMTS-7在体内外促进血管平滑肌细胞增殖

2023-03-22 00:00:00
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核心提示:血管平滑肌细胞(VSMC)异常增殖被认为是动脉粥样硬化和血管成形术后再狭窄的主要机制。在健康的成熟血管中,VSMCs表现为收缩表型,被细胞外基质(ECM)支架包围并嵌入其中,且增殖率极低。

  血管平滑肌细胞(VSMC)异常增殖被认为是动脉粥样硬化和血管成形术后再狭窄的主要机制。在健康的成熟血管中,VSMCs表现为收缩表型,被细胞外基质(ECM)支架包围并嵌入其中,且增殖率极低。在损伤、生长因子或趋化因子等环境刺激下,中膜中的VSMCs转化为合成表型,然后迁移到增殖的内膜。而基质降解蛋白水解酶在调节VSMCs的迁移和增殖中发挥作用。以往的研究强调了基质金属蛋白酶(MMPs)、丝氨酸蛋白酶、纤溶酶原激活物和纤溶酶原、半胱氨酸蛋白酶、组织蛋白K、L、S等在基质重塑和VSMC迁移中的潜在作用。其他研究表明,MMPs也通过生长因子动员或N-钙粘附素的脱落以及随后的β-连环蛋白信号影响血管平滑肌细胞的增殖。

  作者通过球囊损伤的大鼠颈动脉模型,前期确定了一种带有血栓反应蛋白基序的去整合素和金属蛋白酶-7(ADAMTS-7)的重要性,它是一种新的金属蛋白酶,通过介导VSMC的迁移直接促进新生内膜的形成。然而,ADAMTS-7是否影响VSMC增殖尚不清楚。在这项研究中,作者发现腔内携带ADAMTS-7的腺病毒载体可加重损伤后7天的内膜增生,并伴随着内膜和中膜中增殖细胞核抗原(反映细胞增殖状态的良好指标)阳性细胞百分比的增加。相反,血管周围应用ADAMTS-7siRNA,而不是干扰siRNA,在第7天减轻了损伤动脉内膜的增厚,同时减少了内膜VSMC的复制,但没有改变中膜的VSMC增殖。相应地,原代培养的大鼠VSMCs的[3H]-胸腺嘧啶核苷掺入实验表明,ADAMTS-7过表达可使细胞增殖率增加61%,而给予ADAMTS-7 siRNA则抑制细胞增殖(23%)。我们的数据表明,ADAMTS-7在体外和体内都能促进VSMC的增殖。因此,ADAMTS-7可能成为治疗动脉粥样硬化和血管成形术后再狭窄的新靶点。


  图1 ADAMTS-7促进体内VSMCs增殖。(A) 伤后4d感染ADAMTS-7或GFP腺病毒的颈动脉免疫印迹。(B) 感染Ad-GFP和Ad-ADAMTS-7的苏木精/伊红染色大鼠颈动脉球囊损伤的光镜观察。b和d分别是a和c(×100)中框区域的高倍率图像(×400)。取值为mean ± SEM。n=6人每组。*,P<0.05。(C) 用抗增殖细胞核抗原抗体对血管进行免疫组织化学染色。箭头表示的是增殖细胞核抗原阳性细胞。损伤后7d取材于Ad-ADAMTS-7和Ad-GFP感染动脉的组织切片,定量分析内膜(D)和中膜(E)中的增殖细胞核抗原阳性细胞。取值为mean ± SEM。n=6人每组。*,与Ad-GFP相比,P<0.05。


  图2 siRNA下调ADAMTS-7基因可抑制VSMCs的体内增殖。(A) 经siRNAscramble或siRNAADAMTS-7处理的假手术或损伤大鼠颈动脉ADAMTS-7蛋白的代表性免疫印迹(左)和定量分析(n=4-6,*P<0.05)。(B) 苏木素/伊红染色的颈动脉损伤后7d用siRNAscramble或siRNAADAMTS-7处理的代表性截面。b和d分别是a和c(×100)中框区域的高倍率图像(×400)。取值为mean ± SEM。n=6人每组。*,P<0.05。(C) 伤后7d用免疫组织化学方法检siRNAscramble或siRNAADAMTS-7对大鼠颈动脉组织中增殖细胞核抗原阳性细胞的影响。标尺,40μm。伤后7d取动脉组织切片,定量分析血管内膜(D)和中膜(E)中的增殖细胞核抗原阳性细胞。取值为mean ± SEM。n=6人每组。*,与Ad-GFP相比,P<0.05。


  图3 ADAMTS-7可促进体外培养的VSMCs增殖。(A) 以β-肌动蛋白为内对照,检测Ad-ADAMTS-7在原代培养的血管平滑肌细胞中的感染情况。(B) [3H]-胸腺嘧啶核苷掺入法测定VSMC。用腺病毒处理VSMC 24 h后,血清饥饿24 h,加入PDGF-BB(25 ng/mL)和[3H]-胸腺嘧啶核苷(1μCi mL-1)处理48 h。结果以三个独立实验的mean ± SEM CPM表示,一式两份;*,与Ad-GFP相比,P<0.05。(C) 细胞蛋白测定。经腺病毒处理后血清饥饿24 h,加入血小板衍生生长因子-BB(25 ng/L)处理3d,收集细胞裂解产物,用BCA蛋白分析试剂盒检测细胞裂解产物浓度。结果是三个独立实验的平均值,一式两份;*,与Ad-GFP相比,P<0.05。(D) 用细胞计数试剂盒(CCK-8)检测Ad-ADAMTS-7和Ad-GFP对VSMCs增殖的影响。结果为三个独立实验的平均值,一式两份;*,P<0.05。


  图4 siRNA下调ADSMTS-7基因可促进体外培养的VSMCs增殖。(A) 转染siRNAscramble或siRNAADAMTS-7处理48h后VSMCs中ADAMTS-7蛋白水平的代表性免疫印迹分析。(B) 分别用siRNAscramble或siRNAADAMTS-7转染VSMC 48h,然后加入[3H]-胸腺嘧啶核苷(1μCi mL-1)。放射性活度用闪烁计数器测定。结果以三个独立实验的mean ± SEM CPM表示,一式两份;*,与siRNAscramble相比,P<0.05。 (C) 在siRNAscramble或siRNAADAMTS-7转染48h后,对VSMC进行有代表性的增殖细胞核抗原免疫组织化学染色。比例尺,100μm。(D) 用细胞计数试剂盒(CCK-8)检测siRNAscramble或siRNAADAMTS-7对VSMCs增殖的影响。结果为三个独立实验的平均值,一式两份;*,P<0.05。


  图5 COMP对VSMCs的增殖无影响。(A) 用腺病毒处理VSMCs,血清饥饿24 h后,加入PDGF-BB(25ng/mL)或单独培养48h后加入[3H]-胸腺嘧啶核苷(1μCi mL-1)。三次PBS洗涤终止反应,并用闪烁计数器评估放射性。结果以三个独立实验一式两份的Ad-GFP的mean ± SEM表示;*,P<0.05。(B) CCK-8法检测siRNAscramble或siRNACOMP对VSMCs增殖的影响。先用siRNA处理血管平滑肌细胞,然后饥饿血清,再用PDGF-BB(25ng/mL)或单独培养48h。结果是三个独立实验的mean ± SEM,P<0.05。 (C) COMP的加入不影响ADAMTS-7促进VSMC增殖。用Ad-ADAMTS-7和Ad-COMP共感染VSMC,用CCK-8进行分析。结果为三个独立实验的mean ± SEM,一式两份;*,P<0.05。NS,不显著。

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