低切应力作用下,血管内皮细胞(ECs)影响血管平滑肌细胞(VSMCs)的功能,而诱导血管重建的机制尚未阐明。本项目拟用ECs和VSMCs联合培养平行平板流动腔模型,研究低切应力条件下,类胰岛素生长因子(IGF)相关信号转导网络在ECs影响VSMCs迁移、增殖和凋亡功能中的作用及其机制。应用RNA干扰技术和构建高表达载体技术改变ECs的IGF表达,以阴性突变载体转染和封闭性抗体孵育技术改变VSMCs的IGF受体,检测低切应力条件下VSMCs的IGF相关信号转导分子(F-actin, β-actin, FSH, PGK1, LOX, TPM2、ERK1/2)的变化;明确上述细胞信号网络在VSMCs增殖、凋亡和迁移中的作用。本项目旨在探讨力学因素如何产生生物学效应,影响ECs与VSMCs的相互作用,从而诱导血管重建,为阐明动脉粥样硬化血管重建的发病机理提供新的力学生物学依据。
Low Shear Stress;Endothelial Cells;Vascular Smooth Muscle Cells;Proliferation;Differentiation
本项目按照项目计划书完成了预定的研究任务。本项目采用血管内皮细胞(ECs)和血管平滑肌细胞(VSMCs) 联合培养平行平板流动腔模型,研究低切应力条件下,类胰岛素生长因子-1(IGF-1)相关信号转导网络在ECs 影响VSMCs增殖和分化功能中的作用及其机制。项目首先研究了切应力对ECs IGF的mRNA水平及其分泌的影响,以及联合培养的VSMCs IGF 受体磷酸化(p-IGF-1R)、Akt磷酸化(p-Akt) 和Sirt2的表达变化以及细胞增殖、分化功能的影响;应用IGF重组蛋白刺激,验证了其在调控VSMCs相关分子变化、增殖和分化中的作用;应用RNA干扰技术特异性下调ECs 的 IGF 表达,探讨其对VSMCs 的p-IGF-1R、p-Akt和Sirt2的表达变化以及细胞功能的影响,并同时探讨了p-IGF-1R、p-Akt和Sirt2三者间的上下游关系,以揭示IGF在调控VSMCs增殖和分化过程中的分子机制。研究结果提示,IGF-1在低切应力诱导的ECs影响VSMCs增殖和分化的过程中起到了非常重要的调控作用。本项目旨在探讨力学因素如何产生生物学效应,影响ECs 与VSMCs 的相互作用,从而诱导血管重建,为阐明动脉粥样硬化血管重建的发病机理提供新的力学生物学依据。