糖尿病诱导血管平滑肌表型转化机制的研究进展

糖尿病是一种以高血糖为主要特征的慢性疾病,其血管并发症严重影响患者预后及生活质量,成为糖尿病患者的首要致死原因.血管平滑肌表型转化在糖尿病血管并发症中起关键作用,因此阐明血管平滑肌表型转化机制成为近年来临床医师和科研人员的研究重点.文章对糖尿病诱导血管平滑肌表型转化机制和目前存在的靶向药物展开综述,为糖尿病血管并发症的...     

同型半胱氨酸对大鼠主动脉血管平滑肌细胞表型转化的影响

目的： 验证同型半胱氨酸（Hcy）是否具有促进大鼠血管平滑肌细胞（VSMCs）去分化的作用。 方法： SD大鼠主动脉VSMCs原代细胞培养鉴定,取4～7代细胞用于实验。VSMCs分为对照组、100 μmol/L Hcy干预组、500 μmol/L Hcy干预组、1 000 μmol/L Hcy干预组共4组。MTT法测各组VSMCs的增殖情况;划痕法和Transwell法检测各组VSMCs的迁移情况;ICC法检测各组VSMCs的细胞形态;Western blot法检测各组VSMCs中SM-actin、SM-MHC、Calponin、骨桥蛋白（OPN）的表达情况。 结果： 相比于对照组,Hcy组VSMCs增殖迁移增加;细胞形态变圆;SM-MCH和Calponin表达减少（ P＜0.01〉;OPN表达增加（ P＜0.01）,Hcy的这一作用与浓度呈正相关。 结论：Hcy可以促进VSMCs去分化,这可能是其促进VSMCs增殖和迁移的机制之一。     

Geminin在血管平滑肌细胞分化表型转化中的介导作用

目的 通过比较静止状态的血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)与血清刺激后的VSMCs在分化表型改变中Geminin的表达变化情况,探讨Geminin对VSMCs表型转化的影响.方法 实验设置静止状态(血清饥饿)对照组、血清刺激组,研究不同时相两个组Geminin的分布、活性及表达水平的差异.血清饥饿法可以诱导出VSMCs表型分化及活性差异;免疫荧光染色后激光共聚焦显微镜观察Geminin核内定位;应用PCR检测Geminin基因表达的变化;Western blot检测Geminin蛋白、VSMC合成型标志物骨桥蛋白(osteopontin,OPN)及收缩型标志物平滑肌肌动蛋白相关蛋白(actin-related proteins,ARP)表达的变化.结果 ①静止状态下(血清饥饿)VSMCs以收缩型为主,血清刺激后以合成型为主;②静止状态Geminin几乎全部存在于细胞质内,而血清刺激后Geminin几乎全部定位于胞核内;③Geminin mRNA在血清刺激时明显升高,且在刺激48 h时差异表达最明显,与无血清比较差异具有统计学意义(P<0 05);④Geminin蛋白和骨桥蛋白在血清刺激时均明显升高,与无血清比较差异具有统计学意义(P<0.05).结论 Geminin参与介导了VSMCs由收缩型向合成型的转化.     

TEAD1基因敲除对糖尿病性ED大鼠阴茎海绵体平滑肌细胞表型转化的影响

目的 利用CRISPR/Cas9技术敲除糖尿病性ED大鼠阴茎海绵体平滑肌细胞（CCSMCs）中TEAD1基因,探讨TEAD1基因对糖尿病性ED大鼠CCSMCs表型转化的影响。方法 利用链脲佐菌素建立糖尿病性ED大鼠模型。原代及传代培养CCSMCs,并进行免疫荧光染色鉴定。根据CRISPR/Cas9靶点设计规则设计了3组特异性sgRNA（sgRNA-1、sgRNA-2、sgRNA-3）,构建表达载体并转染293T细胞,包装并收集慢病毒,将其感染糖尿病性ED大鼠CCSMCs,嘌呤霉素筛选阳性细胞,Western blot检 测TEAD1蛋白的表达水平。然后将实验分3组：敲除TEAD1基因的糖尿病性ED大鼠CCSMCs为实验组（CCSMCs-sgRNA-2）、空载体病毒感染组为阴性对照组（CCSMCs-sgRNA-NC）、不感染病毒组为空白对照组（CCSMCs-CK）,分别使用qRT-PCR和Western blot检测各组细胞表型标志物平滑肌肌球蛋白重链（SMMHC）、碱性调宁蛋白（Calponin）和增殖细胞核抗原（PCNA）mRNA和蛋白水平的表达。结果 原代培养的糖尿病性ED大鼠CCSMCs α-SMA阳性细胞率达95%以上。成功包装了含有TEAD1-sgRNA的重组慢病毒,筛选得到了稳定低表达TEAD1基因的糖尿病性ED大鼠CCSMCs细胞系。Western blot结果显示感染TEAD1-sgRNA-2的糖尿病性ED大鼠CCSMCs中TEAD1蛋白水平最低（P<0.05）。qRT-PCR和Western blot结果显示,敲除 TEAD1 基因的糖尿病性 ED 大鼠 CCSMCs,SMMHC 和 Calponin mRNA 和蛋白水平的表达均显著上调（P<0.05）,而PCNA mRNA和蛋白水平的表达均显著减少（P<0.05）。结论 利用CRISPR/Cas9基因技术成功构建了定向敲除TEAD1基因的慢病毒载体,TEAD1基因的缺失可使糖尿病性ED大鼠CCSMCs表型从合成型向收缩型转化。     

胰岛素对大鼠血管平滑肌细胞表型转化的影响

目的:探讨胰岛素对体外培养的血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)表型转化的影响.方法:用酶消化法分离大鼠VSMC,采用免疫组织化学法检测胰岛素作用后VSMC肌动蛋白(α-SM actin),RT-PCR 检测胰岛素作用后VSMC中bFGF、TGF-β、PDGF、matrix Gla和OPN各目的基因mRNA相对表达水平.结果:胰岛素组VSMC的3H-TdR掺入值比对照组升高47％(P<0.01), VSMC α- SM actin免疫组化结果显示对照组的α-SM actin比胰岛素组染色深.而matrix Gla和OPN在培养的VSMC中mRNA的表达量,胰岛素组明显高于对照组(P<0.05),同时bFGF、TGF-β、PDGF的表达胰岛素组也明显高于对照组(P<0.05).并可明显见到细胞骨架F-actin、G-actin重新分布.结论:在合成表型的matrix Gla和OPN表达量明显高于收缩表型,而合成表型的α- SM actin表达量明显低于收缩表型.提示胰岛素对VSMC的表型转化起了一定作用.胰岛素在促进了VSMC增殖的同时,伴有VSMC由收缩型转变为合成型及细胞骨架F-actin、G-actin重新分布.     

血管平滑肌细胞表型转化影响因素及中药干预研究进展

成熟分化的血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)受机体不同刺激时具有表型可塑性,VSMCs由分化型和收缩表型转化为去分化型的过程称之为表型转化.VSMCs表型转化在动脉粥样硬化、高血压、血管成型术后再狭窄、糖尿病血管病变等增殖性血管疾病中具有重要作用.本文主要介绍VSMCs表型转化影响因素及中药干预VSMC表型转化的研究进展,为中药防治增殖性血管疾病提供新思路.     

高血压大鼠阴茎海绵体平滑肌细胞表型转化

目的 探讨高血压大鼠阴茎海绵体平滑肌是否存在表型转化及对勃起功能的影响.方法 16周龄雄性自发性高血压大鼠(SHR)及其同系正常血压大鼠(WKY),测量尾动脉收缩压,颈部皮下注射阿朴吗啡后检测阴茎勃起功能,然后将大鼠分为高血压勃起功能障碍组(HBP&ED)、高血压组(HBP)和正常对照组(Control).免疫组化染色和彩色图文分析系统分析各组大鼠阴茎海绵体中平滑肌细胞碱性调宁蛋白(calponin 1)和骨桥蛋白(osteopontin,OPN)的表达,实时荧光定量RT-PCR分析各组大鼠阴茎海绵体平滑肌细胞calponin 1 mRNA和OPN mRNA的相对表达量.结果 在大鼠阴茎海绵体中calponin 1和calponin 1 mRNA表达情况:HBP&ED组低于HBP组(P=0.021,P=0.006)和control组(P=0.000,P=0.001),HBP组低于control组(P=0.000,P=0.015);OPN和OPN mRNA表达情况:HBP&ED组高于HBP组(P=0.000,P=0.000)及control组(P=0.000,P=0.000),HBP组高于control组(PP=0.013,p=0.000).结论 高血压大鼠阴茎海绵体平滑肌细胞存在表型由收缩型向合成型转化,这种转化达到一定程度最终可能导致大鼠勃起功能障碍.     

血管钙化及其平滑肌细胞表型转化的调节机制

血管钙化常见于高血压、糖尿病血管病变、动脉粥样硬化、慢性肾病、衰老等传统的老年病或慢性病,此外还可见于小儿,如新生儿期血管钙化、肺动脉高压、尿毒症性小动脉钙化等,均可危及生命。最近研究发现,血管钙化是一种多因素介导、可逆的、主动的调节过程,涉及多种细胞因子及信号通路,血管钙化的本质是血管平滑肌细胞向成骨细胞样表型转化,导致血管壁增厚、管腔狭窄、血管硬化重塑,因此血管钙化及其平滑肌细胞表型转化相关的信号转导调节机制成为这一领域的重大研究课题。     

血管平滑肌细胞表型转化与骨架蛋白表达之间的关系

目的:探讨体外培养血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)表型与细胞骨架蛋白表达之间的生物学意义.方法:体外培养大鼠主动脉VSMCs,实验分组为:对照组、血清饥饿组、血清再培养组,RT-PCR检测表型基因平滑肌22α(smooth muscle 22 alpha,SM22α)mRNA的表达;免疫细胞化学检测细胞骨架蛋白F-肌动蛋白(F-actin)的表达.结果:在体外培养条件下,对照组SM22α表达较低,细胞呈多角形或短梭形,细胞多有板状突起,F-actin的荧光强度明显减低;血清饥饿组SM22α表达恢复上调,VSMCs多细长,呈梭形,少见分裂相细胞,F-actin的荧光强度升高;血清再培养后SM22α表达减少,细胞呈增殖状态,见核分裂现象,F-actin的荧光强度减低.结论:VSMCs的表型和细胞骨架形态和数量表达之间有着重要的相互联系,它们在维持细胞功能、血管重构及在心血管疾病(高血压、动脉粥样硬化)的发生、发展中起重要作用.     

糖尿病大鼠胃窦平滑肌细胞Ryanodine受体表达变化的研究

目的探讨糖尿病大鼠胃窦平滑肌Ryanodine受体(RyR)的改变及其意义。方法 Wistar大鼠50只,随机分为糖尿病组和对照组,用链尿佐菌素建立大鼠糖尿病模型,3个月后测定胃排空时间,用激光共聚焦方法测定胃窦平滑肌细胞内Ca2+浓度,Western blot法检测胃窦平滑肌组织RyR蛋白变化。结果与对照组大鼠相比,糖尿病组大鼠胃排空时间明显延长(P<0.05),平滑肌细胞内Ca2+浓度明显增加(P<0.05),而胃窦平滑肌组织RyR蛋白表达明显减少(P<0.05)。结论糖尿病大鼠胃窦平滑肌RyR受损,从而导致细胞内Ca2+信号调控异常致使平滑肌功能异常是糖尿病胃肠道功能障碍重要因素之一。     

糖尿病性大鼠阴茎海绵体平滑肌细胞凋亡和增殖特征分析

目的了解糖尿病性大鼠阴茎海绵体平滑肌细胞(CCSM)凋亡和增殖特征,探讨其对糖尿病性大鼠CCSM数量的影响。方法利用链脲佐菌素建立糖尿病性大鼠模型。CCSM原代培养,并进行免疫细胞化学染色鉴定。采用WST-1检测细胞增殖率,采用流式细胞仪检测细胞凋亡率,采用qRT-PCR检测阴茎海绵体组织增殖细胞核抗原(PCNA)和凋亡蛋白caspase-3mRNA的表达。结果造模后12周,糖尿病组和正常对照组大鼠体质量和随机血糖水平差异显著(P<0.001)。糖尿病组大鼠阴茎勃起功能较正常对照组大鼠差。原代培养所获细胞绝大部分为CCSM。糖尿病组CCSM的增殖速度明显低于正常对照组(P<0.001)。在生长因子刺激下,糖尿病组CCSM增殖速率也慢于正常对照组(P相似文献   

大黄素对糖尿病大鼠肠平滑肌内质网应激及调控机制的研究

目的 探讨大黄素对糖尿病大鼠肠平滑肌细胞凋亡机制及调控机制.方法 SD大鼠分为对照组、糖尿病组与大黄素组,成模10周时,检测小肠推进率;TUNEL法测肠平滑肌细胞凋亡;免疫组织化学测细胞葡萄糖调节蛋白78 (GRP78)及Caspase-12蛋白表达.结果 糖尿病组与大黄素组大鼠于成模后出现多尿、多饮、多食、体质量减轻症状;血糖水平显著增高(P＜0.05).成模10周时,与对照组比较,糖尿病组大鼠小肠推进率显著下降(P＜0.05),肠平滑肌细胞凋亡率、GRP78、Caspase-12蛋白表达显著增加(P＜0.05).与糖尿病组比较,大黄素组小肠推进率显著增高(P＜0.05),肠平滑肌细胞凋亡率、GRP78、Caspase-12蛋白表达显著降低(P＜0.05).结论 内质网应激途径介导了糖尿病大鼠肠平滑肌细胞凋亡;大黄素可能降低糖尿病大鼠肠平滑肌内质网应激介导的细胞凋亡,从而改善肠动力.     

血小板源性生长因子-BB对大鼠阴茎海绵体平滑肌细胞增殖、迁移及表型转化的影响

目的了解血小板源性生长因子-BB（PDGFBBB）对大鼠阴茎海绵体平滑肌（CCSM）细胞增殖、迁移及表型转化的影响并
初步探讨其作用机制。方法采用改良的组织块培养法培养Wistar大鼠CCSM细胞,并用细胞免疫荧光法鉴定。利用CCK-8法
检测不同浓度的PDGFBB对培养的大鼠CCSM细胞增殖的影响,并筛选出最适PDGFBB作用浓度。分别用0 ng/mL PDGFBB
与最适浓度PDGFBB处理CCSM细胞,利用划痕实验检测PDGFBB对CCSM细胞迁移的影响,24 h和48 h时利用qRT-PCR检
测细胞中转录因子myocardin及收缩型表型标志物α-SMA、SMMHC mRNA表达水平;用最适浓度PDGFBB处理CCSM 细胞
0、24 和48 h 后,利用western blotting 检测细胞中myocardin 的蛋白表达水平。结果原代培养的CCSM 细胞中α-SMA 和
smoothelin 阳性率分别约为96.5%和96%;不同浓度的PDGFBB均能明显促进CCSM细胞增殖,其最适浓度为12.5 ng/mL。
PDGFBB（12.5 ng/mL）能促进CCSM细胞迁移,下调CCSM细胞中myocardin、α-SMA和SMMHC mRNA表达水平（P均<0.01）;
在48 h内myocardin蛋白质的表达水平随着PDGFBB作用时间增加而降低。结论改良的组织块培养法可获得高纯的CCSM
细胞;PDGFBB可促进CCSM细胞增殖、迁移,使细胞从收缩型向合成型转化,其机制可能是通过下调myocardin。
     

pUDKH促进膀胱平滑肌创伤愈合

目的 :用单纯膀胱平滑肌损伤模型研究pUDKH在膀胱平滑肌创伤愈合中的作用 .方法 :pUDKH质粒由分离自人胎盘cDNA文库的HGFs的cDNA插入真核表达载体pUDK获得 .用 2 4～ 30wk新西兰兔制备单纯膀胱肌肉创伤模型 ,耻骨上正中小切口暴露膀胱前壁 ,分离切除膀胱前壁肌层组织 ,制备膀胱前壁肌层缺损创面 3个 ,面积均为 1cm2 大小 .分别涂覆单纯溶媒 (A组 ) ,15 μg空载体质粒DNA(pUDK ,B组 )和 15 μgpUDKH(C组 )溶液 ,只涂一次 ,涂覆次序轮替 ,共 2 0组 .术后 4d去除耻骨上管 ,4～ 7d去尿道置管 ;进行系列创面愈合速度检查 ,膀胱造影检查 ,大体检查和组织学检查 ,比较肥大指数 (HI) .结果 :术后各组平滑肌缺损创面均缩少 ,A ,B和C组创面面积 ,7d时分别为 (4 3.9± 9.8)mm2 ,(4 3.0± 11.1)mm2 和 (2 7.7± 7.5 )mm2 ,14d时分别为(2 4 .1± 9.1)mm2 ,(2 2 .4± 7.4 )mm2 和 (4 .1± 4 .0 )mm2 ,C组与A ,B组相比具有显著差异 .膀胱影像检查和大体检查发现 ,各组膀胱膀胱形态基本正常 .术后愈合膀胱显示 ,A ,B组上皮层正常 ,粘膜下纤维组织增生加厚而肌层较薄 ;C组与自体膀胱具有相似的组织学结构 .术后 30d时 ,A ,B和C组的HI分别为 (1.76± 0 .17) ,(1.83± 0 .18)和 (1.11± 0 .18) (P <0 .0 1,CvsAandB) .结论     

1型糖尿病模型大鼠早期胃平滑肌功能的改变研究

目的 探讨1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus)早期大鼠离体胃平滑肌收缩、舒张反应的改变。方法 雄性SD大鼠,腹腔注射65 mg/kg链脲佐菌素(STZ)溶液诱导1型糖尿病大鼠模型。采用离体器官肌张力分析方法,以电场刺激及激动剂诱发胃各部位平滑肌收缩、舒张反应,观察糖尿病早期大鼠离体胃平滑肌功能的改变。结果(1)电场刺激诱发1型糖尿病大鼠胃底平滑肌收缩反应小于正常大鼠(P<0.05),且收缩幅度紊乱,参差不齐;(2)正常大鼠及1型糖尿病大鼠胃体平滑肌收缩反应、胃窦自发收缩活动均无明显改变;(3)与正常大鼠相比,电场刺激诱发1型糖尿病大鼠胃底平滑肌舒张反应明显增加,而幽门环形肌收缩反应明显增加(P<0.01)。结论 STZ造模4周的1型糖尿病大鼠胃平滑肌收缩舒张功能的变化中,胃各部位敏感性不同;胃底平滑肌收缩反应明显减小且紊乱,舒张反应明显增强;幽门环形肌舒张反应明显减小。提示在1型糖尿病早期大鼠胃平滑肌功能改变中,胃底和幽门可能最先发生病变,且主要源自神经调节的改变。     

氯化氨甲酰胆碱对糖尿病大鼠胃窦平滑肌细胞膜电位的作用

目的通过研究糖尿病胃运动障碍大鼠胃窦平滑肌细胞膜电位变化及其对氯化氨甲酰胆碱(carbachol, CCH)反应,探讨糖尿病大鼠胃电节律失常及胃运动障碍原因.方法健康2个月大小Wistar大鼠50只,分为糖尿病组和正常对照组,用链尿佐菌素建立大鼠糖尿病模型,3个月后记录胃电图,测定胃排空时间,然后用激光共聚焦方法测定胃窦平滑肌细胞膜电位,观察不同浓度的氯化氨甲酰胆碱对膜电位的影响.结果与正常大鼠相比,糖尿病大鼠胃电节律失常明显增加,异常节律指数和慢波频率变异系数分别高达30.6%和23.5%,均显著高于正常组(分别为10%和17.5%),糖尿病大鼠胃排空明显延迟,但其胃窦平滑肌细胞膜电位无明显改变;应用CCH后,糖尿病大鼠胃窦平滑肌细胞对CCH敏感性增加.结论糖尿病胃窦平滑肌细胞对胆碱能神经递质敏感性增加,可能是糖尿病胃电节律失常及胃排空障碍原因之一.     

糖尿病大鼠血管平滑肌细胞体外培养方法的探讨

目的:对糖尿病大鼠血管平滑肌细胞体外培养方法进行探讨,建立糖尿病大鼠血管平滑肌细胞模型,为糖尿病慢性血管并发症研究奠定基础。方法:建立糖尿病大鼠模型,用组织贴壁法体外培养胸主动脉血管平滑肌细胞。结果:糖尿病大鼠造模成功。用贴壁法培养糖尿病大鼠血管平滑肌细胞,3d后相差显微镜下可见细胞游出,培养7～10d左右细胞重叠生长达多层,高低起伏呈“峰—谷”状。平滑肌细胞actin免疫组织化学染色鉴定为平滑肌细胞。结论:糖尿病大鼠血管平滑肌细胞增殖速度快,培养条件要求严格,在形态学上与正常大鼠平滑肌细胞相同。