發(fā)布時(shí)間：2020-07-15 06:01

【摘要】：高周期性張應(yīng)變引起的血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)去分化和異常增殖在高血壓所導(dǎo)致的血管重建中起重要作用。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A(vascular endothelial growth factor A,VEGFA),一種普遍存在于各組織器官中的生長(zhǎng)因子,在各種心血管疾病中扮演了重要角色。VEGFA已經(jīng)被證實(shí)能夠通過選擇性剪切產(chǎn)生多種同源異構(gòu)體。但是,高周期性張應(yīng)變能否調(diào)控VEGFA的可變剪切以及各種不同的VEGFA同源異構(gòu)體在高血壓誘導(dǎo)血管重建中的作用尚不明確。本研究使用腹主動(dòng)脈縮窄法構(gòu)建高血壓大鼠模型,一周后通過插管法測(cè)量動(dòng)脈血壓,確定模型建立是否成功。通過HE染色檢測(cè)胸主動(dòng)脈的重建程度,通過RT-PCR方法檢測(cè)VEGFA各同源異構(gòu)體表達(dá)水平的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與假手術(shù)組相比,高血壓組的VEGFA120和VEGFA164表達(dá)量明顯上調(diào),但是VEGFA188的表達(dá)量沒有發(fā)生明顯變化。體外實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)用Flexercell細(xì)胞張應(yīng)變加載系統(tǒng),對(duì)VSMCs進(jìn)行張應(yīng)變加載,檢測(cè)不同幅度張應(yīng)變加載后VSMCs的分化和增殖水平變化,以及VEGFA各同源異構(gòu)體表達(dá)水平的變化。結(jié)果表明,15%高周期性張應(yīng)變引起了VEGFA各同源異構(gòu)體mRNA表達(dá)水平的變化和VEGFA的分泌,并且導(dǎo)致了VSMCs的去分化以及增殖水平的上升。通過生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn),富含精氨酸/絲氨酸剪切因子1(serine/arginine-rich splicing factor 1,SRSF1)可能參與了VEGFA可變剪切的調(diào)控。因此,應(yīng)用免疫熒光的方法檢測(cè)了高血壓大鼠以及假手術(shù)組胸主動(dòng)脈中SRSF1的分布情況,結(jié)果顯示與假手術(shù)組相比,高血壓大鼠胸主動(dòng)脈中的絕大多數(shù)SRSF1由細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到了細(xì)胞核。使用Western Blot以及免疫熒光檢測(cè)了力學(xué)加載后SRSF1在VSMCs細(xì)胞質(zhì)以及細(xì)胞核中的分布情況,結(jié)果表明高周期性張應(yīng)變能夠顯著促進(jìn)SRSF1在細(xì)胞核中的聚集。最后,為了進(jìn)一步驗(yàn)證SRSF1這一分子的重要作用,采用干擾片段(small interfering RNA,siRNA)干擾的方式,特異性干擾SRSF1,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示抑制SRSF1后,逆轉(zhuǎn)了高周期性張應(yīng)變對(duì)VEGFA各同源異構(gòu)體表達(dá)的促進(jìn)作用和VEGFA分泌水平的影響。綜上,高周期性張應(yīng)變能夠引起SRSF1的核質(zhì)轉(zhuǎn)位,通過可變剪切使得VEGFA的分泌水平升高并最終引起VSMCs去分化和增殖水平的上升。本論文豐富了高血壓誘導(dǎo)血管重建的力學(xué)生物學(xué)機(jī)制,為尋找防治高血壓引起的血管疾病靶標(biāo)提供了新角度。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R544.1
【圖文】：

第 章 緒論1.1 動(dòng)脈的基本結(jié)構(gòu)以及所處力學(xué)環(huán)境動(dòng)脈是一個(gè)典型的多層復(fù)合式結(jié)構(gòu)（圖 1）。其中，最內(nèi)層的血管內(nèi)膜（Tunicintima）由單層的內(nèi)皮細(xì)胞和內(nèi)皮下層組成，中膜層（Tunica media）是動(dòng)脈中最厚的一層，主要由彈力纖維、結(jié)締組織以及血管平滑肌細(xì)胞（vascular smootmuscle cells, VSMCs）構(gòu)成，血管的直徑主要受到中膜層的影響，特別是其中含量最為豐富的 VSMCs。外膜層（Tunica adventitia）則是由結(jié)締組織構(gòu)成的疏松層。當(dāng)血液在血管中流動(dòng)時(shí)，會(huì)對(duì)血管壁產(chǎn)生三種主要的力學(xué)刺激（圖 1）。分別為：①血液流動(dòng)產(chǎn)生的、沿著血流方向的剪切力，其主要作用于血管最內(nèi)層的內(nèi)皮細(xì)胞，②血流脈動(dòng)使得血管周期性的舒張與收縮產(chǎn)生的周向張應(yīng)力，③垂直于血管壁方向的、由于液體壓力產(chǎn)生的靜壓力[1]。1

臨床超聲分析發(fā)現(xiàn)在正常生理情況下，血管壁細(xì)胞的張應(yīng)變的幅度大約為5%左右，而在高血壓情況下則能達(dá)到 15%-17%[4]。在高周期性張應(yīng)變的刺激下，血管為了適應(yīng)這種外界條件的變化會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)重建。主要表現(xiàn)為血管壁的顯著增厚，這種增厚與 VSMCs 異常增殖和遷移等密切相關(guān)[5,6]。已有研究發(fā)現(xiàn)周期性張應(yīng)變對(duì)于 VSMCs 的功能有重要調(diào)控作用。周期性張應(yīng)變可以通過多種力學(xué)信號(hào)感受器調(diào)節(jié) VSMCs 功能（圖 2）。本實(shí)驗(yàn)室前期結(jié)果也證明了多種分子機(jī)制的存在。例如，高周期性張應(yīng)變下調(diào)了兩種重要的核骨架蛋白 emerin 及 laminA/C 的表達(dá)水平，并可能通過這一方式影響眾多轉(zhuǎn)錄因子的活性并最終導(dǎo)致 VSMCs 異常增殖[8]。在表觀遺傳學(xué)水平，我們也發(fā)現(xiàn)高周期性張應(yīng)變可能通過長(zhǎng)鏈非編碼 RNA（longnon-codingRNA，lncRNA）調(diào)控 VSMCs增殖。這些結(jié)果都表明了力學(xué)因素在高血壓導(dǎo)致的血管重建中的重要作用[9]。

其 VEGFA 的分泌水平并且抑制由血清饑餓導(dǎo)致的凋亡，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于提高間充質(zhì)干細(xì)胞的治療效果具有積極意義[31]。Faure 等人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了不同頻率的周期性張應(yīng)變可誘導(dǎo) VEGFA 的可變剪切，并證明了其在成骨過程中的重要作用[32]。上述研究均提示了解VEGFA這一分子的產(chǎn)生機(jī)制有助于理解其所參與的各種生理病理過程。VEGFA 的基因表達(dá)方式是一個(gè)典型的可變剪切過程。在真核生物中，編碼信息在基因組上是不連續(xù)的，由可以編碼蛋白質(zhì)的外顯子以及沒有編碼作用的內(nèi)含子交叉組成。當(dāng)基因表達(dá)時(shí)會(huì)首先轉(zhuǎn)錄出包含所有內(nèi)含子以及外顯子的前體 RNA（pre-mRNA），然后通過剪切去除內(nèi)含子，這一過程被稱為 RNA剪切。某些基因在剪切過程中可以通過外顯子的不同組合從而產(chǎn)生不同的成熟mRNA，這一變化被稱為可變剪切（alternative splicing）�？勺兗羟惺� mRNA 代謝中的重要一步，極大的擴(kuò)充了基因組的編碼能力，使得同一基因能夠產(chǎn)生不同的產(chǎn)物，從而發(fā)揮不同的功能[33]。

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本文編號(hào)：2756085