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泛素—蛋白酶体系统调节血管平滑肌细胞凋亡和表型转换的机理研究

作　者: 范永娜
导　师: 李汇华
学　校: 中国协和医科大学
专　业: 病理学与病理生理学
关键词: 泛素-蛋白酶体系统 TPA CHIP 平滑肌细胞凋亡和表型转换
分类号: R543
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

近年研究证实,血管损伤效应引起的血管平滑肌细胞(SMC)表型转换及其随后发生的异常增殖和迁移,对动脉粥样硬化、血管扩张后再狭窄、高血压等心血管疾病的病理生理学改变过程,具有重要的生物学意义。目前已知,许多重要的因子和信号途径参与调节平滑肌细胞的凋亡、增殖和分化,其中,PI3K/Akt信号途径和心肌素蛋白起着关键性作用。同时Akt和心肌素本身的活性也受到许多因素的调节,如生长因子、细胞因子、转录因子、致癌化学物质如佛波酯(TPA)和泛素-蛋白酶体系统等。但是,TPA调节Akt活性的分子机制尚未完全阐明。正常生理情况下,血管平滑肌细胞高度分化,SMC标志基因呈高水平表达;相反,在平滑肌细胞增殖过程中,这些基因表达明显下降。心肌素是最有效的血清效应因子(SRF)共同激活因子(co-activator),是平滑肌细胞发育和分化所必需的转录辅助因子。CHIP既是一个伴侣蛋白辅助因子,又是一个E3连接酶,可以把分子伴侣和蛋白酶体系统有机的结合起来发挥降解蛋白底物的作用。但是到目前为止,CHIP通过UPS调节心肌素蛋白水平和动脉血管收缩性的分子机理尚未见报道。首先,本研究探讨了TPA通过泛素-蛋白酶体系统降解磷酸化Akt和诱导SMC凋亡的分子机理。我们发现(1)TUNEL染色显示TPA可明显诱导SMC凋亡,且呈剂量和时间依赖关系;(2)Western Blot检测发现TPA能降低磷酸化Akt(p-Akt)的蛋白水平,抑制Akt下游靶蛋白的磷酸化水平如p-GSK3β、p-FOXO3a、p-Bad及升高P27的蛋白水平,而且Akt活性与SMC凋亡密切相关;(3)蛋白磷酸酶PP2A抑制剂OA只能部分逆转TPA诱导的Akt去磷酸化水平;(4)Pulse-chase实验和蛋白酶体抑制剂MG132抑制实验均证明TPA通过泛素-蛋白酶体系统降解磷酸化Akt水平:(5)体内外泛素化实验进一步证实TPA通过激活蛋白激酶C(PKC)信号途径,促进磷酸化Akt泛素化和降解。其次,本研究探讨了E3连接酶CHIP降低动脉血管心肌素的蛋白水平和SMC标志基因的表达水平,进而调节主动脉血管收缩性的分子机理。研究发现(1)用CHIP腺病毒感染体外培养的胸主动脉环后,可明显降低血管心肌素的蛋白水平和SMC收缩基因的mRNA表达;(2)过度表达CHIP可明显降低苯肾上腺素(PE)诱导的动脉环的收缩性;相反,可增高乙酰胆碱(Ach,内皮依赖性)和硝普钠(SNP,内皮非依赖性)诱导的血管环的舒张功能。这些结果提示CHIP在调节动脉血管的舒缩功能方面具有重要的作用。综上所述,本研究结果表明:(1)TPA可激活PKC,促进磷酸化Akt经泛素蛋白酶体系统降解,而促进平滑肌细胞的凋亡;(2)泛素连接酶CHIP可降低动脉血管心肌素的蛋白水平和SMC标志基因的表达,调节主动脉血管收缩性。

全文目录

目录  3-4
中文摘要  4-5
英文摘要  5-7
前言  7-10
实验材料  10-14
实验方法  14-21
实验结果  21-33
  第一部分 TPA通过泛素蛋白酶体系统抑制AKT活性和诱导血管平滑肌细胞凋亡  21-31
    一、TPA通过降低Akt活性诱导血管平滑肌细胞凋亡  21-24
    二、TPA降低Akt的磷酸化水平  24-26
    三、TPA促进磷酸化Akt通过蛋白酶体降解  26-27
    四、TPA促进磷酸化Akt的泛素化  27-29
    五、PKC参与TPA诱导的磷酸化Akt泛素化和降解  29-31
  第二部分 E3连接酶CHIP降解心肌素蛋白和抑制动脉血管的收缩功能  31-33
讨论  33-35
小结  35-36
参考文献  36-40
附录:缩写词表  40-42
综述  42-52
发表文章  52-60
致谢  60-61
个人简历  61

泛素—蛋白酶体系统调节血管平滑肌细胞凋亡和表型转换的机理研究

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