SIRT1和SIRT6及相關(guān)分子在機(jī)械應(yīng)力對血管細(xì)胞功能調(diào)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(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

2、，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+依賴的去乙酰化酶家族，它們在與衰老相關(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)因素對血管細(xì)胞功能的調(diào)控，目前還鮮有報道。
　　本文第一部分，應(yīng)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(yīng)力（15 dyn/cm2），觀察切應(yīng)力對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ECs增殖的抑制，導(dǎo)致ECs增殖上調(diào)，C

4、x40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VSMCs施加周期性張應(yīng)變(加載幅度為10％、頻率為1.25 Hz)，觀察正常張應(yīng)變對VSMC

5、s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，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(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

6、能夠拮抗張應(yīng)變對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信號通路在此過程中起重要作用。
　　綜上所述，生理條件下的切應(yīng)力和周期性張應(yīng)變分別抑制 ECs增殖，促