The signal transduction pathway in the proliferation of airway smooth muscle cells induced by urotensin Ⅱ

Background Human urotensin Ⅱ (UⅡ) is the most potent mammalian vasoconstrictor identified so far. Our previous study showed that UⅡ is a potent mitogen of airway smooth muscle cells (ASMC) inducing ASMC proliferation in a dose-dependent manner. The signal transduction pathway of UⅡ mitogenic effect remains to be clarified. This study was conducted to investigate the signal transduction pathway in the proliferation of ASMC induced by UⅡ. Methods In primary cultures of rat ASMCs, activities of protein kinase C (PKC), mitogen-activated protein kinase (MAPK) and calcineurin (CaN) induced by UⅡ were measured. The effect of CaN on PKC and MAPK was studied by adding cyclosporin A (CsA), a specific inhibitor of CaN. Using H7 and PD98059, inhibitors of PKC and MAPK, respectively, to study the effect of PKC and MAPK on CaN. The cytosolic free calcium concentration induced by UⅡ was measured using Fura-2/AM. Results UⅡ 10-7 mol/L stimulated ASMC PKC and MAPK activities by 44% and 24% (P<0.01), respectively, after incubating for 20 minutes. It increased CaN activity in a time-dependent manner, being 1.68 times as that of control for 24 hours (P<0.01). It promoted the cytosolic free calcium concentration increase of 18% (P<0.01). CsA 10-6 mol/L and H7 50 μmol/L inhibited UⅡ-stimulated CaN activity by 45% (P<0.01) and 21% (P<0.05), respectively, while PD98059 50 μmol/L had no effect on CaN activity (P>0.05). CsA 10-6 mol/L inhibited UⅡ-stimulated PKC activity by 14% (P<0.05), while having no effect on MAPK activity (P>0.05). Conclusions UⅡ increases cytosolic free calcium concentration and activates PKC, MAPK and CaN. The signal transduction pathway between PKC and CaN has cross-talk.     

哮喘气道重塑中钙调神经磷酸酶与蛋白激酶活性的相互调节

目的:研究钙调神经磷酸酶(CaN)信号途径与蛋白激酶C(PKC)、丝裂素活化蛋白激酶(MAPK)和蛋白激酶A(PKA)的相互调节在哮喘气道重塑发病中的作用.方法:建立卵蛋白诱导的哮喘豚鼠模型,实验分为:哮喘组、CaN抑制剂环孢霉素A(CsA)组和对照组,采用磷酸化和去磷酸化方法测定肺组织CaN活性、MAPK活性、PKC活性、PKA活性.在离体培养的大鼠气道平滑肌细胞(ASMC)中,以尾加压素Ⅱ(UⅡ)为刺激因素,测定CaN,PKC和MAPK活性以及它们之间的相互调节.结果:(1)哮喘组CaN活性、MAPK活性和PKC活性分别较对照组高19%(P<0.01)、28%(P<0.01)和35%(P<0.05),PKA活性较对照组低53%(P<0.01).CsA组CaN活性、MAPK活性和PKC活性分别较哮喘组低52%(P<0.01)、18%(P<0.05)和52%(P<0.01),PKA活性较哮喘组高2.65倍(P<0.01).(2)UⅡ 10-7 mol/L孵育20 min引起ASMC PKC和MAPK活性分别较对照组增加44%和24%(P<0.01),并呈时间依赖性引起ASMC中CaN活性增加,24 h为对照组的1.67倍(P<0.01).(3)与单用UⅡ 10-7 mol/L组比,CaN抑制剂CsA 10-6 mol/L使CaN活性降低了45%(P<0.01),MAPK抑制剂PD98059 50 μmol/L对CaN活性无明显影响(P>0.05),PKC抑制剂H7 50 μmol/L使CaN活性下降21%(P<0.05).(4)CsA 10-6 mol/L 作用使UⅡ 10-7 mol/L刺激的ASMC PKC活性下降了14%(P<0.05),对MAPK活性无明显影响(P>0.05).结论:在哮喘气道重塑的发生过程中,CaN与MAPK、PKC和PKA之间存在相互调节.     

丝裂原活化蛋白激酶在大黄素收缩大鼠胃平滑肌细胞中的作用

[目的]研究丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)在大黄素对大鼠胃平滑肌细胞收缩信号转导途径中的作用机制。[方法]酶解法分离的大鼠胃平滑肌细胞经过培养后分为3个实验组:空白对照组、大黄素组、蛋白激酶C(PKC)抑制剂组(Calphostin C 大黄素)。通过Western blotring方法分析p44／42 MAPK在不同实验组中的表达量变化。[结果]磷酸化p44／42 MAPK的表达量在对照组最少,大黄素组最多,抑制剂组表达量较大黄素组少;三组表达量的差别具有显著性(P值均<0．01)。[结论]磷酸化p44／42 MAPK的表达量变化说明,在相同实验条件下,PKC受抑制后,磷酸化p44／42 MAPK的表达明显低于未受抑制的试验组。本实验结果提示, PKC到p44／42 MAPK信号转导通路参与了大黄素对大鼠胃平滑肌细胞收缩活动的调节。     

Ras-MAPK信号转导系统在哮喘气道重塑中的作用

目的 探讨Ras-MAPK信号转导系统在哮喘气道重塑中的作用。方法 以卵蛋白诱导并激发的豚鼠哮喘模型为研究对象，选择末次诱喘后即刻至240min间数个时间点，采用Dot-blot分子杂交法检测气道ras mRNA水平。免疫组化ABC研究气道Ras和MAPK蛋白的表达情况。结果 与正常对照组相比，哮喘组豚鼠气道上皮水肿、脱落，平滑肌层及基底膜显著增厚。诱喘后ras mRNA的表达水平明显上调，30min达高峰并维持至120min。各级气道的上皮和平滑肌细胞Ras表达量显著增加，而MAPK只在气道平滑肌层呈现高表达现象。结论 Ras-MAPK信号转导系统在哮喘气道重塑早期发挥重要作用，阻断这一途径有望延缓重塑的病理过程。     

关于单离大白鼠输精管平滑肌细胞收缩机制的研究

在去甲肾上腺素的作用下,单离的大白鼠输精管平滑肌细胞可以发生收缩,细胞收缩的长度与时间成正比例。本研究还发现,在肌细胞收缩的同时,C-K使胞内的40K蛋白质磷酸化,肌细胞的收缩可能是通过蛋白质磷酸化而实现的。     

钙调神经磷酸酶信号通路在AngⅡ刺激的大鼠VSMCs增殖中的作用

目的:探讨钙调神经磷酸酶（calcineurin,CaN）依赖的信号通路在血管紧张素Ⅱ（Ang Ⅱ）刺激的大鼠血管平滑肌细胞（VSMCs）增殖中的作用。方法:采用组织贴块法,体外原代培养大鼠胸主动脉平滑肌细胞;Ang Ⅱ刺激培养的大鼠 VSMCs增殖;CaN特异性抑制剂环孢素 A（CsA）阻断Ang Ⅱ刺激的大鼠VSMCs中CaN依赖的信号转导通路;观察各因素对CaN活性、细胞增殖活度、增殖细胞核抗原（PCNA）表达水平的影响。结果:在一定范围内,Ang Ⅱ（10-8～10-6mol/L）以浓度依赖性方式增加VSMCs的CaN活性,同时细胞增殖活度（AMTT值）增高,与对照组相比,差异有统计学意义（P<0.01或P<0.001）。CsA（1 μmol/L）抑制CaN活性后,明显降低Ang Ⅱ（10-7mol/L）刺激的VSMCs增殖活度及核内PCNA的表达水平（OD值）,与Ang Ⅱ组比较,差异显著（P<0.001）。结论:CaN依赖的信号通路在Ang Ⅱ刺激的血管平滑肌细胞增殖中发挥重要作用。     

三磷酸肌醇剌激心肌成纤维细胞的增殖

目的　探讨钙调神经磷酸酶 (CaN)依赖的信号通路在三磷酸肌醇 (IP3)剌激的乳鼠心肌成纤维细胞 (FBs)增殖中的作用。方法　以培养的FBs为模型 ,用IP3剌激FBs内Ca2 +释放 ,环孢素A(CsA)阻断CaN ,维拉帕米 (Ver)阻断FBs钙通道 ,检测FBs的CaN、丝裂素活化蛋白激酶 (MAPK)、蛋白激酶C(PKC)活性 ,用3H 亮氨酸及3H 胸腺嘧啶掺入量作为反应FBs增殖的指标。结果　IP3剌激组FBs蛋白核酸合成速率明显增高 ,与对照组相比差异显著 (P <0 .0 1 ) ;CsA及Ver能明显抑制IP3介导的FBs蛋白核酸合成速率增高 ,与IP3剌激组相比差异显著 (P <0 .0 1 )。同时发现IP3剌激组CaN、PKC活性与对照FBs相比差异显著 (P <0 .0 5,P <0 .0 1 )。CsA和Ver抑制IP3介导的FBs的CaN活性增高 ,Ver抑制IP3介导的FBs的PKC活性增高。结论　CaN在IP3剌激的FBs增殖中起重要作用 ,但CaN信号通路不是IP3剌激FBs增殖的唯一信号通路 ,其它信号通路也可能参与了IP3剌激的FBs增殖。     

甲胎蛋白促人肝癌Bel7402细胞增殖的机制研究

目的:观察甲胎蛋白促肿瘤细胞增殖的信号转导方式。方法:用从人脐带血清中提取的甲胎蛋白,作用于体外培养的人肝癌Bel7402细胞,运用MTT染色计数法,流式细胞仪测定细胞周期和3H-脱氧胸腺嘧啶核苷(3H-TdR)参入法等指标检测细胞增殖状况;放射受体分析细胞膜上甲胎蛋白受体存在和数目;免疫结合法检测细胞内cAMP浓度;Westernblot分析P21ras蛋白的表达。结果:甲胎蛋白(10～80mg·L-1)作用24h后,人肝癌Bel7402细胞有不同程度的促增殖作用;在人肝癌Bel7402细胞膜上存在2种不同的解离平衡常数(Kd)的甲胎蛋白受体,Kd分别为Kd1=1.3×10-9mol·L-1(89400位点/细胞)和Kd2=9.9×10-8mol·L-1(582000位点/细胞)。AFP能显著提高Bel7402细胞内的cAMP浓度,对P21ras的表达也有明显的促进作用。甲胎蛋白的单克隆抗体能阻断这种作用。结论:甲胎蛋白具有促人肝癌Bel7402细胞增殖的作用,这种作用是由受体介导的cAMP信号转导途径实现的。     

Mg~(2+)和牛磺酸对内皮素促血管平滑肌细胞增殖的影响

本工作应用培养的家兔主动脉血管平滑肌细胞,通过细胞计数和~3H-胸腺嘧啶核苷参入的方法,观察到内皮素可以刺激血管平滑肌细胞的增殖;同时,内皮素的这种效应可以被Mg~(2+)和牛磺酸拮抗。     

CHARACTERIZATION OF HDL BINDING SITES AND ITS LIGAND IN CULTURED SMOOTH MUSCLE CELLS OF RABBIT''S AORTA

Cultured smooth muscle cells of rabbit aorta were studied by 125I labelled rabbit HDL3. Saturation curves, measured at 4 C, showed the presence of two different components: the low-affinity non-saturable binding portion and the high-affinity binding portion (Kd about 5.6 x 10(-8) mol/L and Bmax about 0.321 micrograms/mg cell protein). Scatchard analyses of the high-affinity binding portion suggest the presence of single class binding sites. Binding of rabbit HDL3 to cultured smooth muscle cells was relatively resistant to trypsin or pronase, and independent to Ca2+. The binding rate of 125I-HDL3 to the smooth muscle cells was highest at 4 C and the optimal pH was 2. Additionally, presence of high concentration apoAI reduced 50% of the binding rate of 125I-HDL3, and 125I-HDL3, being pretreated (blocked) with rat anti-rabbit apoAI IgG of different concentrations lost 70% of its original binding rate with smooth muscle cells. The results suggest that rabbit aorta smooth muscle cells possess a specific binding sites for apoE-free HDL which recognizes apoAI as a ligand.     

受体介导甲胎蛋白对NIH3T3细胞增殖的促进作用

目的:探讨甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP)促新生细胞增殖作用的分子机理。方法:从人脐带血中提取的AFP作用于体外培养的NIH3T3细胞;用3H-TdR参入法观察AFP对细胞DNA合成的影响以及放射受体分析法分析NIH3T3细胞膜表面AFP受体分布;观察在AFP作用下细胞内的第二信使物质环磷酸腺苷(cAMP)浓度及依赖cAMP激活的蛋白激酶A(PKA)活性的改变;Westernblot分析AFP对增殖相关的P21ras表达的影响。结果:10～80mg/L的AFP对NIH3T3细胞的DNA合成有明显的促进作用,与对照组比较最大增幅为121.9%;在NIH3T3细胞膜表面存在2种不同解离平衡常数(KD)的AFP受体,KD1=2.722nmol/L(12810位点/细胞);KD2=89.305nmol/L(119700位点/细胞);AFP能显著提高NIH3T3细胞内的cAMP浓度及PKA活性;对P21ras的表达也有明显的促进作用。结论:AFP促NIH3T3细胞增殖是通过细胞膜表面受体介导,经跨膜cAMP-PKA信号转导途径,影响基因表达来实现的。     

Cl^-通道在溶血磷脂酸引起的血管平滑肌细胞增殖中的作用

目的探讨Cl-通道在溶血磷脂酸(LPA)引起的血管平滑肌细胞(VSMC)增殖中的作用。方法采用细胞计数和氚标胸腺嘧啶脱氧核苷掺入实验,并结合激光共聚焦显微镜上测定细胞内Ca2 浓度等技术,研究不同Cl-通道阻断剂对LPA促大鼠血管平滑肌细胞增殖的影响。结果Cl-通道阻断剂DIDS(二异硫氰酸二丙乙烯二磺酸,0.01~0.1mmol/L)可浓度依赖式的抑制溶血磷脂酸引起的血管平滑肌细胞增殖,其他Cl-通道阻断剂如5-硝基苯丙氨基苯甲酸(NPPB)、4乙酰氨基4异硫氰酸2,2二磺酸(SITS)、二苯丙氨基2,2二羧酸(DPC)(浓度均为10-7~10-3mol/L)和速尿(浓度均为10-5~10-3mol/L)等均无此作用,且DIDS对电压依赖性钙通道没有直接的影响。结论溶血磷脂酸可以开放DIDS敏感的Cl-通道,且该通道可能在溶血磷脂酸引起的血管平滑肌细胞增殖的调控上起一定的作用。     

丹参酮ⅡA对高糖培养的大鼠血管平滑肌细胞p38MAPK信号通路的影响

目的：观察丹参酮ⅡA对高糖诱导的血管平滑肌细胞增殖的影响，分析该作用与氧化应激以及丝裂原活化蛋白激酶p38（p38 mitogen－activated protein kinases，p38 MAPK）信号通路的关系。方法：取第3代原代培养的大鼠血管平滑肌细胞建立高糖诱导细胞增殖模型，实验分为正常对照组、高糖组和丹参酮ⅡA组，BrdU掺入法测定血管平滑肌细胞的DNA合成水平；黄嘌呤氧化酶法、硫代巴比妥酸法分别测定细胞培养上清中超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）含量；免疫印迹法（Western blot）检测磷酸化p38 MAPK蛋白表达。结果：高糖诱导的血管平滑肌细胞呈快速增殖状态，在10～25mmol·L^-1间增殖效应呈剂量依赖性；丹参酮ⅡA能抑制高糖诱导的血管平滑肌细胞增殖，提高高糖培养的细胞中SOD水平，降低MDA含量，减少P-p38MAPK蛋白的表达。结论：丹参酮ⅡA抑制高糖诱导的血管平滑肌细胞增殖，这可能与其能减少血管平滑肌细胞中的氧自由基，抑制p38MAPK信号通路有关。     

血管活性肽对同型半胱氨酸刺激平滑肌细胞增殖的实验研究

目的 观察对兔主动脉平滑肌细胞（ＶＳＭＣ）增殖起负调节作用的Ｃ－型利钠利尿肽（ＣＮＰ）、肾上腺髓质素（Ａｄｍ）、降钙素基因相关肽（ＣＧＲＰ）、生长抑素（ＳＳＴ）和甲状旁腺素相关蛋白（ＰＴＨｒＰ）等活性肽对同型半胱氨酸（Ｈｃｙ）刺激的ＶＳＭＣ增殖的影响。方法 ６只大耳白兔胸主动脉贴块法离体培养平滑肌细胞;分对照及Ｈｃｙ加不同处理因素组;＾３Ｈ－ＴｄＲ掺入测定ＶＳＭＣ增殖;差速离心分离细胞膜、胞浆及胞     

降钙素基因相关肽对尾加压素Ⅱ诱导的血管平滑肌增殖的影响

目的 :观察降钙素基因相关肽 (CGRP)对尾加压素Ⅱ (UrotensionⅡ ,UⅡ )刺激的血管平滑肌细胞 (VSMC)增殖的影响及机制。方法 :贴块法培养大鼠胸主动脉VSMC ;3 H -胸腺嘧啶 (3 H -TdR)掺入测定VSMCDNA合成 ;γ- 3 2 P -ATP标记的同位素法测定丝裂素活化蛋白激酶 (MAPK)活性。结果 :UⅡ (10 -8mol/L)显著促进VSMC3 H -TdR掺入和激活MAPK。与对照组比较 ,分别增加 4 8%和 2 2 6 % (P <0 .0 1)。CGRP有效抑制UⅡ诱导的VSMC3 H -TdR掺入和MAPK激活。与UⅡ组比较 10 -9、10 -8、10 -7mol/LCGRP分别使VSMC3 H -TdR掺入降低 18%、2 5 %和31% (P <0 .0 1) ,使MAPK活性分别降低 2 6 %、5 0 %和 6 4 % (P <0 .0 1)。结论 :CGRP抑制UⅡ诱导的VSMC增殖 ,其机制可能与CGRP拮抗UⅡ刺激的MAPK活性有关     

血管紧张素Ⅱ促进培养的肺内小动脉平滑肌细胞增殖作用及其机制

目的 :探讨血管紧张素Ⅱ (AngⅡ )促培养的肺内小动脉平滑肌细胞增殖作用机制。方法 :采用培养的肺内小动脉平滑肌细胞 (PASMCs)观察外源性AngⅡ对PASMCs增殖的影响及机制。结果 :外源性AngⅡ显著促进培养的PASMCs的增殖 ,在 10 - 1 0 ～ 10 - 5mol·L- 1 呈剂量依赖性。钙拮剂Verapamil,PKC抑制剂Staurosporine和Na+ K+ 交换抑制剂amiloride能显著抑制AngⅡ促进PASMC增殖的作用 ,3H Tdr掺入率和细胞记数分别下降 4 4 .3% ,33.2 % ,36 .5 %和31.7% ,2 5 .5 % ,2 8.1%。结论 :AngⅡ显著促进培养的PASMCs增殖 ;Ca2 + ,PKC和Na+ K+ ATPase的激活 ,可能是AngⅡ促PASMCs增殖的重要细胞内信号传导机制。     

大蒜素对血管紧张素Ⅱ诱导血管平滑肌细胞增殖的抑制作用

目的 观察大蒜素对血管紧张素Ⅱ诱导血管平滑肌细胞增殖的抑制作用。方法 采用培养的兔血管平滑肌细胞，应用^3H～TdR掺入法，观察在血管紧张素Ⅱ促进VSMC增殖过程中，大蒜素对血管平滑肌细胞DNA合成的影响及其时间效应。结果 血管紧张素Ⅱ可促进处于静止状态的兔血管平滑肌细胞DNA的合成，36h时细胞DNA的合成达到高峰。大蒜素对血管紧张素Ⅱ诱导的血管平滑肌细胞增殖有明显的抑制作用，并呈现出明显的浓度依赖关系，随着大蒜素表度的升高其对血管平滑肌细胞增殖的抑制作用也逐渐增加，在24h时，10．00g／L的大蒜素对血管平滑肌细胞增殖的抑制率为13．46％。结论 大蒜素可抑制血管紧张素Ⅱ诱导兔血管平滑肌细胞的增殖，并存在一定的量效依赖关系及时间反应性。     

以BA-ELISA法检测平滑肌细胞清道夫受体活性

本实验探讨用BA－ELISA方法检测培养的平滑肌细胞清道夫受体的方法。第10～15代平滑肌细胞接种于96孔板，加入氧化低密度脂蛋白培养一定时间，固定，按BA－ELISA法测定细胞结合及摄入氧化低密度脂蛋白的量，以反映清道夫受体的活性。结果表明，随培养时间延长至6～24h，清道夫受体活性已明显可测。说明第10～15代的平滑肌细胞在一定条件下可表达清道夫受体活性。     

ET和IL－1对VSMC中NOS基因表达的调控及其生物学意义

应用反转录－聚合酶链式反应（ＲＴ－ＰＣＲ）和３Ｈ－胸腺嘧啶核苷参入技术发现，在正常生理状态下，内皮素可与大鼠血管平滑肌细胞（ＶＳＭＣ）上内皮素Ａ型受体、内皮素Ｂ型受体结合，通过调控一氧化氮合成酶（ＮＯＳ）ｍＲＮＡ转录表达水平，从而调节ＶＳＭＣ的分裂和增殖。白细胞介素－１对ＶＳＭＣ中ＮＯＳ基因表达的促进作用和对ＶＳＭＣ分裂的影响，可能部分是通过内皮素及其受体这一途径完成的。     

益心汤对兔主动脉平滑肌细胞的影响

用临床上治疗冠心病的经验方益心汤观察对培养的兔主动脉平滑肌细胞(简称SMC)增殖的影响。结果用药组 SMC 对倍增长时间为2.17±0.252天,对照组为1.772±0.188天,组间有极显著差异,P<0.001,表明益心汤有抑制培养的兔 SMC 增殖的作用。