细胞外基质(ECM)降解和主动脉平滑肌细胞(SMC)收缩功能下降是胸主动脉瘤(TAA)形成中的内在基本改变。本研究假设哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)可通过促进基质金属蛋白酶(MMPs)相关的基质降解和SMC收缩功能下降,双重调控TAA形成。为此,本研究将mTOR天然抑制剂雷帕霉素用于干预TAA大鼠模型,观察干预前后模型动物TAA形态和组织学变化,模型鼠病变主动脉来源的SMC中mTOR表达,定量检测相关蛋白和基因表达,如MMPs、mTOR下游分子p70S6激酶、弹力蛋白和胶原纤维、SMC标志性收缩蛋白(alpha-肌动蛋白,肌钙蛋白CNN1,肌球蛋白重链MYH11)等,明确TAA模型基质降解和SMC收缩功能的改变情况,为研究假设提供实验依据。本研究有助于深入揭示TAA的发病机制,并有望为应用药物,如雷帕霉素等防止TAA形成提供新的思路。
thracic aortic aneurysm;vascular smooth muscle cell;mTOR;matrix metalloproteinase;
胸主动脉瘤作为一类高死亡率疾病,其病理生理机制依然不明。但胸主动瘤由于缺乏合适的动物模型,其病理生理机制研究进展缓慢。我们首次成功建立大鼠胸主动脉瘤模型,经过CaCl2处理过的局部胸主动脉,大体上呈现瘤样扩张;HE染色可见主动脉直径扩张,弹力纤维染色发现大鼠TAA血管段中膜弹力层破坏;天狼猩红染色提示外膜胶原纤维大量增生。免疫组化及半定量PCR提示基质金属蛋白酶系统激活,与人TAA病理特点一致.我们发现在大鼠TAA中发现其平滑肌表现为去分化表型,特点为分泌S100A4增高,同时分泌炎症因子以及蛋白酶,并在人组织之中进行了证实,我们通过体外原代培养人TAA平滑肌细胞发现mTOR相关通路激活;最后我们在体内及体外运用雷帕霉素干预动物模型,并运用如前所述方法分别在体内及体外水平,对TAA的形态学变化进行评价,发现雷帕霉素可有效逆转动脉瘤形成,病理上提示大鼠TAA经雷帕霉素干预后,中膜受损明显减轻、炎症细胞浸润减少以及MMPs激活被逆转,提示mTOR通过激活TAA平滑肌去分化表型来调控TAA的形成。