生物机械力诱导蛋白激酶CβⅡ活化促进血管平滑肌细胞增殖

作     者：李朝红 谢富康 徐清波 LI Chao-Hong;XIE Fu-Kang;XU Qing-Bo

作者机构：中山大学基础医学院组织胚胎学教研室广东省广州市510089 Institute for Biomedical Aging Research Austrian Academy of Sciences 

出 版 物：《中国动脉硬化杂志》 (Chinese Journal of Arteriosclerosis)

年 卷 期：2005年第13卷第5期

页      面：553-556页

学科分类：1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 100104[医学-病理学与病理生理学] 10[医学] 

基　　金：中山大学留学回国人员科研启动基金(1130001) 中山大学基础医学院留学回国人员科研启动基金(20041130-100)资助 

主　　题：病理学与病理生理学 高血压 生物机械力 血管平滑肌 细胞增殖 信号转导 

摘      要：目的高血压引起的血管重塑与生物机械力的异常增加有关。为了探讨细胞外生物机械力是如何被细胞感受并被转导为细胞内的生物化学信号、最终导致细胞的病理生理反应。方法被分离的大鼠主动脉血管平滑肌细胞种植在底部为橡胶薄膜的细胞培养板上进行体外培养,细胞达80%融合后给予生物机械力刺激不同时间(60/min,15%伸张度)。受刺激后的细胞被收集后通过蛋白印迹(Western blot)方法进行蛋白激酶CβⅡ在细胞内转膜和蛋白激酶CβⅡ蛋白磷酸化分析。此外,受刺激后的细胞用氚标胸腺嘧啶核苷酸标记6 h并进行同位素计数。结果平滑肌细胞在静息状态下蛋白激酶CβⅡ在胞浆和胞膜的分布各占50%,受机械力刺激后蛋白激酶CβⅡ在胞浆和胞膜的分布为20%和80%,呈现出了机械力诱导的蛋白激酶CβⅡ明显地由胞浆向胞膜转位。蛋白激酶CβⅡ磷酸化分析显示:平滑肌细胞受机械力刺激后蛋白激酶CβⅡ能快速磷酸化,并呈现明显的时间依赖性。蛋白激酶CβⅡ磷酸化在受机械力刺激后2 min时达峰值,随后逐渐减弱,而未受机械力刺激的细胞则没有蛋白激酶CβⅡ磷酸化发生。氚标胸腺嘧啶核苷酸掺入实验结果发现,机械力刺激可明显促进细胞DNA合成增加。结论生物机械力可快速激活细胞蛋白激酶CβⅡ,导致蛋白激酶CβⅡ在细胞内转位和磷酸化,最终引起血管平滑肌细胞增殖。该研究对于理解高血压及其相关的心脑血管疾病发生的分子机制和提供对该疾病的防治方法将是非常有用的。