本文關(guān)鍵詞： 內(nèi)皮細(xì)胞 平滑肌細(xì)胞 增殖 分化 切應(yīng)力 周期性張應(yīng)變 sirtuin　出處：《上海交通大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：血管重建（remodeling）是很多心血管疾病共同的發(fā)病基礎(chǔ)和基本病理過程，機(jī)械應(yīng)力在其中起重要調(diào)控作用。體內(nèi)血管主要受到切應(yīng)力(shear stress)和周期性周向張應(yīng)變（circumferential strain）等血流動(dòng)力學(xué)因素的作用。內(nèi)皮細(xì)胞（endothelial cells, ECs）和血管平滑肌細(xì)胞（vascular smooth muscle cells, VSMCs）是血管壁的主要細(xì)胞成分，ECs直接受到切應(yīng)力的作用，而VSMCs主要承載周期性張應(yīng)變的作用。在力學(xué)因素的作用下，血管重建的力學(xué)生物學(xué)（mechanobiology）機(jī)制尚需進(jìn)一步闡明。Sirtuin蛋白是一系列NAD+依賴的去乙�；讣易�，它們?cè)谂c衰老相關(guān)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(xué)因素對(duì)血管細(xì)胞功能的調(diào)控，目前還鮮有報(bào)道。 本文第一部分，應(yīng)用平行平板流動(dòng)腔系統(tǒng)對(duì)單獨(dú)培養(yǎng)的ECs和與VSMCs聯(lián)合培養(yǎng)的ECs施加正常切應(yīng)力（15dyn/cm2），，觀察切應(yīng)力對(duì)ECs增殖的影響。應(yīng)用蛋白免疫印跡、流式細(xì)胞術(shù)、免疫熒光和RNA干擾等技術(shù)方法，研究SIRT1和縫隙連接蛋白（connexin，Cx）在其中的作用及其機(jī)制。結(jié)果顯示，在單獨(dú)培養(yǎng)條件和聯(lián)合培養(yǎng)條件下，正常切應(yīng)力均抑制ECs增殖、激活ECs的SIRT1表達(dá)，而抑制Cx40表達(dá)。SIRT1抑制劑salermide和干擾SIRT1均逆轉(zhuǎn)切應(yīng)力對(duì)ECs增殖的抑制，導(dǎo)致ECs增殖上調(diào)，Cx40表達(dá)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(dá)，從而促進(jìn)ECs增殖，降低Cx40表達(dá)。結(jié)果表明，正常切應(yīng)力可抑制ECs增殖。SIRT1和Cx40存在相互調(diào)控關(guān)系，它們共同參與了正常切應(yīng)力對(duì)ECs增殖的抑制作用。 本文第二部分，應(yīng)用FX-4000T細(xì)胞張應(yīng)變加載系統(tǒng)對(duì)VSMCs施加周期性張應(yīng)變(加載幅度為10%、頻率為1.25Hz)，觀察正常張應(yīng)變對(duì)VSMCs分化的影響。除了應(yīng)用上述第一部分方法外，還用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)，觀察VSMCs的TGF-β1分泌情況，著重探討SIRT6、c-fos/c-jun和ICAM-1信號(hào)通路在其中的作用。結(jié)果顯示，周期性張應(yīng)變促進(jìn)了VSMCs向收縮表型分化，促進(jìn)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封閉性抗體能夠拮抗張應(yīng)變對(duì)SIRT6的激活作用。SIRT6干擾后，抑制了周期性張應(yīng)變引起的VSMCs分化，抑制了Smad4、c-fos和ICAM-1的表達(dá)，但未影響TGF-β1的分泌，并且對(duì)Smad2和Smad5的磷酸化水平也無影響。結(jié)果表明，正常周期性張應(yīng)變促進(jìn)VSMCs向收縮表型分化，TGF-β1/SIRT6/c-fos和ICAM-1信號(hào)通路在此過程中起重要作用。 綜上所述，生理?xiàng)l件下的切應(yīng)力和周期性張應(yīng)變分別抑制ECs增殖，促進(jìn)VSMCs向收縮表型分化，維持血管壁結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定。Sirtuin蛋白及其相關(guān)分子Cx40、TGF-β1/SIRT6/c-fos和ICAM-1在其中起到重要作用。這些新結(jié)果對(duì)闡明血管重建的力學(xué)生物學(xué)機(jī)制有重要意義。
[Abstract]:Vascular remodeling is the common pathogenesis and basic pathological process of many cardiovascular diseases. Mechanical stress plays an important role in the regulation. Vascular in vivo is mainly affected by hemodynamic factors, such as shear stress / shear stress) and cyclic circumferential strain / circumferential strain strain.Endothelial cells (ECs) and vascular smooth muscle cells (vascular smooth muscle cells), vascular smooth muscle cells (VSMCs), vascular smooth muscle cells (VSMCs), and vascular smooth muscle cells (VSMC) are affected by hemodynamic factors. VSMCs are the main cell components of vascular wall, ECs are directly affected by shear stress. Under the action of mechanical factors, the mechanism of mechanical biological mechanism of vascular remodeling needs to be further clarified that. Sirtuin protein is a family of NAD dependent deacetylase, which is involved in aging related diseases. Other diseases, such as cardiovascular diseases, type 2 diabetes and cancer, play an important role. However, whether sirtuin protein is involved in the regulation of vascular cell function by mechanical factors has not been reported. In the first part of this paper, the effect of shear stress on the proliferation of ECs was observed by applying the normal shear stress of 15dyn / cm ~ (-2) to the cultured ECs and the ECs co-cultured with VSMCs using a parallel plate flow chamber system. The effects of SIRT1 and gap junction protein connexin Cx on ECs proliferation and SIRT1 expression were studied by immunofluorescence and RNA interference. The results showed that normal shear stress inhibited the proliferation of ECs and activated the expression of SIRT1 in ECs. The inhibition of ECs proliferation by inhibiting the expression of Cx40. SIRT1 inhibitor salermide and interfering SIRT1 reversed the inhibitory effect of shear stress on the proliferation of ECs, which led to the up-regulation of ECs proliferation by up-regulating the expression of Cx40. Resveratrol, an activator of ECs, could activate the SIRT1 expression of ECs co-cultured under static conditions, thus promoting ECs proliferation. The results showed that normal shear stress inhibited the proliferation of ECs. SIRT1 and Cx40 regulated each other, and they participated in the inhibition of ECs proliferation by normal shear stress. In the second part of this paper, the effect of normal strain on the differentiation of VSMCs was observed by using the FX-4000T cell strain loading system (the loading amplitude was 10 and the frequency was 1.25 Hz). Enzyme linked immunosorbent assay (Elisa) was used to observe the secretion of TGF- 尾 1 in VSMCs, and the role of SIRT6 c-fos-c-jun and ICAM-1 signaling pathway was discussed. The results showed that cyclic tensile strain promoted the differentiation of VSMCs into contractile phenotypes. Promoting the secretion of TGF- 尾 1 by VSMCs, increasing the phosphorylation level of Smad2 and Smad5, and activating SMC cells stimulated by SIRT6, c-fos and ICAM-1.TGF- 尾 1 recombinant protein, and activating the blocking antibody of SIRT6.TGF- 尾 1 could antagonize the effect of tensile strain on the activation of SIRT6. It inhibited the differentiation of VSMCs induced by cyclic tensile strain, inhibited the expression of Smad4c-fos and ICAM-1, but did not affect the secretion of TGF- 尾 1, nor did it affect the phosphorylation level of Smad2 and Smad5. Normal cyclic tensile strain promotes the differentiation of VSMCs into contractile phenotype. TGF- 尾 1 / SIRT6 / c-fos and ICAM-1 signaling pathway play an important role in this process. In conclusion, shear stress and cyclic tensile strain under physiological conditions inhibited the proliferation of ECs and promoted the differentiation of VSMCs into contractile phenotypes, respectively. Sirtuin protein and its related molecules Cx40TGF- 尾 1 / SIRT6 / c-fos and ICAM-1 play an important role in maintaining the stability of vascular wall structure and function.
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R54;R318.01

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1548918