NLRP3促進(jìn)AngⅡ誘導(dǎo)的血管平滑肌細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化,引發(fā)血管重構(gòu)與高血壓
文章背景簡(jiǎn)介
BACKGROUND INTRODUCTION
血管平滑肌細(xì)胞(VSMCS)是一種高度特化的細(xì)胞,其主要功能是通過(guò)收縮舒張血管、調(diào)節(jié)血流和血壓。VSMCs并不是終末分化細(xì)胞,在各種刺激下可以從分化表型轉(zhuǎn)換為去分化表型。VSMCs的表型轉(zhuǎn)化與收縮蛋白減少、細(xì)胞外基質(zhì)和炎性細(xì)胞因子增加有關(guān)。這種表型轉(zhuǎn)化在高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、血管再狹窄和糖尿病血管并發(fā)癥的血管重塑中起著重要的病理生理作用。
腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)在高血壓的發(fā)生和終末器官損傷中起著關(guān)鍵作用。血管緊張素II是一種強(qiáng)大的血管收縮劑,是導(dǎo)致高血壓的重要因子。血管平滑肌細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化被廣泛認(rèn)為是高血壓患者血管重構(gòu)的關(guān)鍵過(guò)程,而大動(dòng)脈和小動(dòng)脈的重塑會(huì)推進(jìn)高血壓及其并發(fā)癥的發(fā)展。血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)誘導(dǎo)的血管收縮和血管平滑肌細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化與高血壓有著密切的關(guān)系。血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(如卡托普利)或血管緊張素受體拮抗劑(如氯沙坦)等血管緊張素II阻斷藥物可減輕高血壓,并對(duì)高血壓產(chǎn)生有益的器官保護(hù)作用。此外,慢性低度血管炎癥已被認(rèn)為在人類和實(shí)驗(yàn)?zāi)P透哐獕旱陌l(fā)生、發(fā)展和進(jìn)展中起著至關(guān)重要的作用,而眾所周知,Ang II是一種強(qiáng)大的促炎介質(zhì),它會(huì)刺激生產(chǎn)炎癥細(xì)胞因子,并通過(guò)AT受體引起氧化應(yīng)激,進(jìn)而影響血管系統(tǒng)、腎臟和大腦、促進(jìn)高血壓。
炎性小體(inflammasome )是由多種蛋白質(zhì)組成的復(fù)合體,分子量約700 KDa,此概念由Tschopp研究小組于2002年首次提出。炎性小體能夠調(diào)節(jié)胱冬肽酶-1(caspase-1)的活化進(jìn)而在天然免疫防御的過(guò)程中促進(jìn)細(xì)胞因子前體pro-IL-1β和pro-IL-18的成熟和分泌,此外炎性小體還能調(diào)節(jié)caspase-1依賴的形式編程性細(xì)胞焦亡(pyroptosis),誘導(dǎo)細(xì)胞在炎性和應(yīng)激的病理?xiàng)l件下死亡。目前已發(fā)現(xiàn)的炎性小體主要有5種,即NLRP1炎性小體、NLRP3(NLRP是NACHT, LRR and PYD domains-containing protein ,核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白)炎性小體、NLRC4炎性小體、IPAF炎性小體和AIM2炎性小體。
NLRP3(NLR family pyrin domain containing 3 )通過(guò)凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白(ASC)募集半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1(caspase-1)前體,形成炎性反應(yīng)復(fù)合體,活化pro-caspase-1,進(jìn)一步對(duì)IL-1β、IL-18等細(xì)胞因子的前體進(jìn)行加工和剪接,從而促進(jìn)它們的成熟和分泌,引發(fā)炎癥反應(yīng)。
研究發(fā)現(xiàn),高血壓患者血漿和血管中的炎癥細(xì)胞因子IL-1β和IL-18會(huì)增加。炎性小體對(duì)于小鼠腎臟/脫氧皮質(zhì)酮醋酸鹽/鹽誘導(dǎo)的高血壓是必不可少的。硫化氫通過(guò)抑制TLR4/NF-κB通路及其下游NLRP3炎性小體激活來(lái)抑制高葡萄糖誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞炎癥。在小鼠中敲除NLRP3基因后可以阻止Ang II誘導(dǎo)的高血壓,而ASC缺失小鼠則不能,這表明NLRP3對(duì)妊娠高血壓的誘發(fā)作用是獨(dú)立于ASC介導(dǎo)的炎性小體而發(fā)揮的。然而,目前尚不清楚NLRP3是否參與了Ang II誘導(dǎo)的室間隔細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化、增殖以及血管重構(gòu)。為探討NLRP3在Ang II誘導(dǎo)的炎癥、VSMCs表型轉(zhuǎn)化與增殖以及NLRP3敲除小鼠和野生型小鼠血管重構(gòu)中的作用,南京醫(yī)科大學(xué)Xing-Sheng Ren等人展開了研究,并于2017年在《Cell Physiol Biochem》雜志上(IF2017= 5.5;醫(yī)學(xué)2區(qū))發(fā)表了題為“NLRP3 Gene Deletion Attenuates Angiotensin II-Induced Phenotypic Transformation of Vascular Smooth Muscle Cells and Vascular Remodeling”的文章。
02
所用到的主要方法
METHODS
1.蛋白質(zhì)印跡分析
2.免疫組化
3.cck-8試劑盒
4.EDU摻入分析法
03
文章主要內(nèi)容摘要
ABSTRACT
目標(biāo):血管緊張素(Ang)II在高血壓的血管炎癥和重塑中起著重要作用。血管平滑肌細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化是血管重構(gòu)的主要啟動(dòng)因子。本研究旨在確定NLRP3炎癥激活在血管緊張素II誘導(dǎo)的血管平滑肌細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化和血管重構(gòu)中的作用。
方法和結(jié)果:細(xì)胞實(shí)驗(yàn)主要采用AngⅡ處理來(lái)自NLRP3敲除小鼠和野生型小鼠的原代血管平滑肌細(xì)胞24小時(shí)。動(dòng)物模型是利用滲透性微泵皮下輸注AngⅡ2周,誘導(dǎo)WT和NLRP3-/-小鼠發(fā)生血管重構(gòu)和高血壓。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在原代血管平滑肌細(xì)胞中,NLRP3基因缺失可減弱AngⅡ誘導(dǎo)的NLRP3炎癥激活、收縮表型向合成表型的轉(zhuǎn)化以及細(xì)胞增殖。在NLRP3-/-小鼠中,Ang II誘導(dǎo)的高血壓和WT小鼠的血管重構(gòu)也都呈現(xiàn)為減弱。此外,在NLRP3-/-小鼠的主動(dòng)脈中,Ang II誘導(dǎo)的NLRP3炎癥激活、表型轉(zhuǎn)化和增殖細(xì)胞核抗原(PCNA)上調(diào)也都受到了抑制。
結(jié)論:NLRP3炎性小體激活有助于血管緊張素II誘導(dǎo)的室間隔細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化與增殖、并促進(jìn)血管重構(gòu)和高血壓。
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