生理性周期性张应变通过激活AMPK磷酸化抑制血管平滑肌细胞迁移

目的 探讨细胞能量代谢的关键调节因子 AMP激活的蛋白激酶AMPK在血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells, VSMCs）响应生理性周期性张应变力学刺激后对VSMCs迁移的影响。方法 采用 Flexcell-5000T体外细胞张应变加载系统,对大鼠原代培养的 VSMCs 施加10%幅度、1.25 Hz 频率的周期性张应变,模拟VSMCs在体内的生理性力学环境;以未加载周期性张应变的静态细胞为对照组,Western blotting 检测 VSMCs的 p-AMPK蛋白表达;划痕实验检测 VSMCs 迁移功能。结果 与静态组的细胞相比,生理性周期性张应变加载24 h后显著减少划痕愈合面积,提示生理性周期性张应变抑制VSMCs迁移;生理性周期性张应变加载3 h后,VSMCs的p-AMPK蛋白表达显著升高,而加载24 h后p-AMPK蛋白表达显著降低。在生理性周期性张应变加载条件下,孵育AMPK抑制剂可以在张应变加载3 h后显著降低 p-AMPK蛋白表达,而在张应变加载24 h后显著促进VSMCs迁移;在静态条件下孵育AMPK激活剂 AICAR 3 h后显著诱导p-AMPK蛋白表达,孵育24 h后显著抑制VSMCs迁移;提示p-AMPK蛋白表达参与调控VSMCs迁移。结论 生理性周期性张应变能通过激活p-AMPK蛋白表达,进而抑制VSMCs迁移,提示生理性周期性张应变调控VSMCs迁移对维持血管稳态具有重要意义。     

长链非编码RNA XR007793在病理性高张应变诱导平滑肌细胞增殖中的作用

目的探讨高血压条件下异常升高的周期性张应变刺激对血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)增殖活性的影响以及VSMCs中一种长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)XR007793在其中可能的作用。方法应用体外周期性张应变加载系统Flexcell-4000对VSMCs分别施加5%生理性张应变和15%病理性高张应变,加载频率为1.25 Hz,加载时间24 h。荧光实时定量PCR检测XR007793及其共表达基因:信号转导与转录激活因子2(STAT2)、细胞分裂相关蛋白8(CDCA8)、原癌基因LMO2和干扰素调节因子(IRF7)的表达变化,Western bloting方法检测增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)表达变化,RNA干扰技术抑制VSMCs的XR007793表达,静态条件下流式细胞术检测VSMCs周期变化,牵拉条件下Brdu检测VSMCs增值变化情况。结果与5%生理性张应变组相比,15%病理性高张应变显著下调XR007793表达水平,促进VSMCs增值活性并上调STAT2和CDCA8的表达水平。静态条件下干扰XR-007793,VSMC增殖水平显著上升。高周期性张应变条件下干扰XR-007793,VSMC增殖水平上升,CDCA8表达水平上升。结论病理性高张应变可能通过降低XR007793表达来影响CDCA8表达变化,进而调控VSMCs增殖功能变化过程。研究结果为阐明高血压条件下血管重建机制和药物治疗靶标的研究提供新的实验依据。     

miR-132-3p过表达对MC3T3-E1细胞增殖分化的影响

文题释义： miRNA：是一类小的非编码RNA,长度约为22个核苷酸,其主要通过结合靶标mRNA的3'UTR区诱导靶标mRNA降解或抑制其翻译,从而在转录及转录后水平调控相关基因的表达。miRNA在细胞增殖、分化及凋亡等多种生物学活动过程中起着非常重要的调控作用,并且发现它是调控骨组织细胞增殖和分化过程的重要因子之一。 MC3T3-E1细胞：是新生C57BL/6小鼠颅顶骨中分离培养所建立的一株成骨细胞株,它能够展现骨组织中成骨细胞的各个发育阶段和各种生物学特性。作为研究成骨细胞增殖和分化的理想模型,被广泛应用于国内外各种骨组织工程学研究。 背景：机械牵引力能够影响MC3T3-E1细胞的增殖分化过程,并引起细胞内miR-132-3p的差异表达。然而,牵引力是否通过调控miR-132-3p的表达来影响成骨细胞增殖分化仍需进一步研究。 目的：明确12%牵引力作用下MC3T3-E1细胞中成骨分化标志因子及miR-132-3p表达变化,并进一步探讨miR-132-3p对细胞增殖分化的影响。 方法：MC3T3-E1细胞分别加载0%,12%牵张应力,检测应力加载后碱性磷酸酶活性、骨钙蛋白及miR-132-3p mRNA的表达水平;细胞内瞬时转染miR-132-3p模拟物及其阴性对照,qRT-PCR检测转染后碱性磷酸酶、骨钙蛋白、Runt标志转录因子2 mRNA的表达,CCK-8法检测miR-132-3p对细胞增殖能力的影响。 结果与结论：①12%牵张应力作用下,MC3T3-E1细胞中碱性磷酸酶活性、骨钙蛋白mRNA表达水平下调(P < 0.01),miR-132-3p表达水平显著升高(P < 0.05);②细胞内转染miR-132-3p后,miR-132-3p模拟物组成骨分化标志因子碱性磷酸酶、骨钙蛋白、Runt标志转录因子2 mRNA表达水平显著降低(P < 0.05);③相比于阴性对照组,miR-132-3p 模拟物转染24,48,72 h后细胞增殖能力明显降低(P < 0.001),且在转染48 h后降低最明显;④结果说明12%周期性循环牵张应力能够通过过表达miR-132-3p负向调节MC3T3-E1细胞的增殖和成骨分化。 ORCID: 0000-0003-0696-3329(孙芬) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

在高血压动脉重建中microRNA-21对血管平滑肌细胞细胞外基质表达的调控作用

目的探讨在高血压动脉重建中microRNA-21(miR-21)对血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的调控作用及其机制。方法建立腹主动脉缩窄型大鼠高血压模型,大鼠分为假手术对照组、高血压2周组和高血压4周组;对体外培养的大鼠主动脉VSMCs施加频率为1.25 Hz周期性张应变,加载幅度分别为0%(静态对照组)、5%(正常张应变组)、15%(模拟高血压状态的高张应变组),加载持续时间均为12 h。采用Western blotting和Real time RT-PCR技术,分别检测动脉和细胞样品ECM以及miR-21的表达。用miR-21特异干扰片段抑制培养的VSMCs miR-21表达,然后检测VSMCs的ECM、miR-21和Smad 7表达变化。结果与假手术对照组相比,高血压2周组胸主动脉ECM和miR-21的表达显著上升;高血压4周组胸主动脉的I型胶原、III型胶原和miR-21表达显著上升。与静态对照组和5%张应变组相比,15%张应变组VSMCs的I型胶原表达无显著变化,而III型胶原表达显著升高,Smad 7表达显著下降,周期性张应变增强VSMCs的miR-21表达。干扰miR-21降低周期性张应变状态下VSMCs的miR-21表达以及III型胶原蛋白水平表达,上调VSMCs的Smad 7表达。结论高血压血管重建导致大鼠胸主动脉ECM和miR-21高表达。周期性高张应变可诱导VSMCs的miR-21高表达,再通过其调节Smad 7蛋白,进而调控VSMCs的ECM,尤其是III型胶原的表达,参与高血压血管重建。     

miR-128-3p靶向TCF4抑制黑色素瘤A375细胞增殖、侵袭和上皮-间充质转化

目的:探究微小RNA-128-3p(miR-128-3p)对人黑色素瘤A375细胞增殖、侵袭和上皮-间充质转化的作用及其机制。方法:用miR-128 mimic和/或转录因子4(TCF4)表达质粒pcDNA-TCF4(pc-TCF4)转染A375细胞,RT-qPCR检测miR-128-3p的表达,Western blot法检测TCF4的表达,萤光素酶报告实验证明miR-128-3p和TCF4的靶向关系;Transwell检测细胞的侵袭能力;Western blot法检测上皮标志蛋白E-cadherin和间充质标志蛋白vimentin的表达及TCF4下游靶分子cyclin D和c-Myc的蛋白表达水平。结果:过表达miR-128-3p能显著抑制TCF4的表达(P0.01),而转染pc-TCF4能明显减弱miR-128-3p对TCF4表达的抑制作用,miR-128-3p能显著减弱TCF4野生型质粒的萤光素酶活性(P0.01);miR-128-3p能显著抑制A375细胞增殖(P0.01),显著减少侵袭细胞数(P0.01);除此之外,miR-128-3p还能显著降低vimentin、cyclin D和c-Myc的表达水平(P0.01),显著升高E-cadherin(P0.01)的表达水平。结论:miR-128-3p能抑制黑色素瘤A375细胞的增殖、侵袭和上皮-间充质转化,作用机制与靶向TCF4及抑制其下游靶基因的表达有关。     

ERK信号通路参与调控周期性张应变诱导的人牙周膜细胞增殖

目的 探讨周期性张应变对人牙周膜细胞 （human periodontal ligament cell , hPDLCs ) 增殖的影响及其相关机制。方法 应用FX-4000T 细胞应变加载系统,对体外培养的人牙周膜细胞施加周期性张应变,幅度分别为10 % 和20 %,加载时间为6 h和24 h,频率均为0.1 Hz,以未加载的静态细胞作为对照组。Western blot 法检测细胞增殖细胞核抗原（PCNA）和细胞内信号转导分子p-ERK1/2表达的变化。用ERK1/2的特异性抑制剂PD 98059预处理细胞后,在0.1 Hz,10 % 幅度条件下,加载6 h,检测p-ERK1/2的表达水平变化对细胞PCNA表达的影响。 结果 与静态组相比,周期性张应变诱导人牙周膜细胞的PCNA和p-ERK1/2表达增加,10 % 幅度和20 % 幅度相比无显著性差异。同一幅度张应变,加载6 h和24 h对细胞PCNA和p-ERK1/2表达的影响无显著性差异。ERK1/2的抑制剂PD98059不仅可以明显抑制张应变诱导的p-ERK1/2 活化,而且张应变诱导的细胞PCNA表达也被明显抑制。结论 周期性张应变可激活ERK信号通路,促进体外培养人牙周膜细胞的增殖。     

miR-145对血管平滑肌细胞生物活性及SM22α mRNA表达的作用*

目的：探究miR-145 对血管平滑肌细胞（VSMC）的生物活性及对SM22α mRNA 表达的作用。方法： VSMC分为3 组,增殖VSMC组（ 增殖组）、增殖VSMC + 转染miR-145-NC 组（ 空载体组）、增殖VSMC+转染 miR-145 组（ 增殖转染组）。采用RT-PCR 检测VSMC中SM22α mRNA、miR-145 的表达;免疫印迹检测cyclin E、p27 蛋白水平;Transwell 小室检测VSMC侵袭能力;MTT检测VSMC活力;流式细胞术检测VSMC凋亡率。 结果：增殖组VSMC中SM22α mRNA、miR-145 水平与空载体组相比数值较为接近;与增殖组及空载体组相比, 增殖转染组VSMC中miR-145、SM22α mRNA 表达升高。增殖组VSMC中cyclin E、p27 蛋白水平与空载体组相 比无差异;增殖转染组cyclin E 蛋白水平低于空载体组、增殖组,p27 蛋白水平高于空载体组、增殖组。增殖组 VSMC迁移数量与空载体组相比无差异;增殖转染组VSMC迁移数量明显低于空载体组、增殖组。增殖组与空载 体组VSMC在不同时间点的OD 值均较为接近;增殖转染组OD 值在不同时间点均低于空载体组、增殖组。增殖 组VSMC凋亡率与空载体组数值接近,组间比较差距较小;增殖转染组VSMC凋亡率较空载体组和增殖组升高。 结论：过表达miR-145 通过促进SM22α 水平增加,抑制血管平滑肌细胞的增殖,并促进其凋亡。     

miR-31-5p在急性髓系白血病中的表达下调

目的探讨miR-31-5p在急性髓系白血病中的表达变化,及其对白血病细胞功能的影响。方法用real-time PCR方法检测miR-31-5p在白血病患者及正常人外周血单个核细胞中的表达;用miR-31-5p模拟物转染人急性髓系白血病细胞系THP-1细胞,通过CCK-8试验和流式细胞术检测细胞增殖和单核系分化;用荧光报告基因和Western blot方法检测靶基因HuR的表达;用RNAi方法干扰内源性HuR的表达,并检测THP-1细胞的增殖和单核系分化。结果 miR-31-5p在急性髓系白血病患者外周血单个核细胞中的表达显著低于正常对照(P0.05);在THP-1细胞中过表达miR-31-5p可以抑制细胞增殖,并促进细胞向单核方向分化成熟;HuR为miR-31-5p的靶基因;干扰THP-1内源的HuR表达也会对THP-1的增殖和单核分化产生调控作用。结论 miR-31-5p在急性髓系白血病发生中可通过靶向抑制HuR发挥抑癌基因功能。     

miR-874-3p靶向结合SDC1抑制胶质瘤血管生成拟态

目的本研究旨在探讨miR-874-3p调控胶质瘤血管生成拟态的潜在分子机制。方法应用实时定量PCR检测miR-874-3p在胶质瘤细胞系U87细胞中的表达水平;应用双荧光素酶报告基因分析系统检测miR-874-3p和SDC1的结合作用;应用CCK-8法、transwell法、体外管形成实验检测miR-874-3p或SDC1表达变化对U87细胞增殖、迁移、侵袭和管形成能力的影响。结果 miR-874-3p在U87细胞中低表达,过表达miR-874-3p显著抑制U87细胞的增殖、迁移、侵袭和管形成能力。SDC1在U87细胞中的表达上调,沉默SDC1显著抑制U87细胞增殖、迁移、侵袭和管形成能力。miR-874-3p靶向SDC1 3'UTR。结论 miR-874-3p通过靶向结合SDC1抑制胶质瘤血管生成拟态。     

生理性张应变通过增加核骨架蛋白Emerin表达抑制血管平滑肌细胞凋亡

目的探讨细胞核骨架蛋白Emerin及其调控的转录因子在感受张应变力学刺激影响血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)凋亡中的作用。方法应用FX-5000T张应变加载系统,对体外培养的VSMCs施加5%幅度、1.25 Hz频率生理性张应变,以静止组为对照;应用cleaved-caspase3 ELISA试剂盒检测VSMCs凋亡水平,Western blotting检测VSMCs细胞核骨架蛋白Emerin蛋白表达水平。静态条件下,RNA干扰抑制VSMCs的Emerin表达,Protein/DNA芯片检测345种转录因子活性;将特异性干扰Emerin后活性发生明显变化(上调或下调超过2倍)的转录因子进行IPA(Ingenurity Pathway Analysis)信息学分析,筛选与凋亡功能相关的转录因子;染色质免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation,CHIP)结合q PCR检测特异性干扰Emerin对其与两种转录因子motif区域结合能力的影响。结果与静止组相比,5%生理性张应变加载24 h后,VSMCs凋亡水平显著降低,提示生理性张应变对细胞具有保护作用;5%张应变作用6、12和24 h均显著增加VSMCs的Emerin表达水平。静态条件下RNA干扰抑制Emerin表达,VSMCs凋亡水平显著增加,且10种参与细胞凋亡功能调控的转录因子活性显著上调(2倍以上),包括CREB-BP1、p300、p55、MAX、NRF-1、STAT1、STAT3、TEF1、TR和BZP;CHIP-q PCR结果显示,Emerin特异性干扰可以显著降低Emerin与STAT家族的两个成员STAT1和STAT3的motif区域结合能力。结论生理性张应变可能通过增加核骨架蛋白Emerin表达而调控Emerin与STAT1、STAT3等多种凋亡相关转录因子motif区域结合,进而调控转录因子活性影响VSMCs凋亡。探讨张应变力学刺激调控VSMCs功能的力学生物学分子机制,对揭示血管生理稳态维持和血管病理重建的分子机制具有一定意义。     

周期性张应变调控血管平滑肌细胞黏附血小板微体及其在自噬中的作用

目的探讨周期性张应变力学刺激对血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)与血小板微体(platelet-derived microparticles,PMPs)黏附能力的影响,以及黏附的PMPs对VSMCs自噬的调控作用。方法应用FX-5000T张应变加载系统,对体外培养VSMCs施加5%幅度的生理性张应变和15%幅度的高张应变;应用流式细胞术检测不同张应变作用的VSMCs与PMPs的黏附;免疫荧光检测PMPs刺激24 h后自噬标志分子微管相关蛋白轻链3(autophagy microtubule associated protein light chain 3,LC3)的表达水平; Western blotting检测PMPs刺激24 h后VSMCs自噬相关蛋白(autophagy related protein,Atg)的表达水平。结果与5%生理性张应变加载相比,15%高张应变加载24 h能显著增强VSMCs与PMPs的黏附水平,提示高张应变促进PMPs与VSMCs的黏附。免疫荧光和Western blotting结果显示,PMPs刺激可显著上升VSMCs中自噬标志蛋白LC3表达,同时Western blotting检测到PMPs刺激后Atg5、Atg7、Atg12蛋白表达水平显著上升。结论高张应变可以促进VSMCs黏附PMPs,黏附的PMPs可能通过增加Atg5、Atg7、Atg12、LC3表达,从而增强VSMCs自噬。     

FOXO1参与高血压条件下异常张应变诱导的血管平滑肌细胞增殖

目的 探讨高血压条件下异常升高的周期性张应变刺激对血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells, VSMCs）增殖的影响,以及Forkhead转录因子1（FOXO1）在其中可能的作用。方法 构建腹主动脉缩窄高血压大鼠模型,并以假手术组为对照,应用FX-4000T体外周期性张应变加载系统,分别对VSMCs施加5%的生理性张应变和15%的高血压病理性张应变。Western blot检测VSMCs的FOXO1及p-FOXO1表达水平,BrdU法检测VSMCs 增殖活性。RNA干扰技术抑制VSMCs的FOXO1表达,检测FOXO1、p-FOXO1表达以及VSMCs增殖活性变化。结果 腹主动脉缩窄术后 2和4周,大鼠血压较假手术大鼠明显增高。与假手术大鼠相比,高血压大鼠血管壁细胞增殖活性明显增高,同时 FOXO1及 p-FOXO1表达水平也显著性升高。细胞实验表明,与5%张应变组相比,15%张应变加载显著上调VSMCs的FOXO1、p-FOXO1表达水平,以及VSMCs增殖活性。静态条件下RNA干扰抑制VSMCs的FOXO1及p-FOXO1表达,VSMCs的增殖活性明显降低。结论 高血压病理条件下,异常增高的周期性张应变可能通过促进 FOXO1表达和磷酸化诱导VSMCs增殖。以动物模型观察现象,在细胞分子水平探讨机制,旨在明确FOXO1在高血压血管重建中的作用及其力学生物学机制,为阐明高血压血管重建的发病机理和药物治疗靶标的研究提供新的实验依据。     

Bone marrow fibroblasts overexpress miR-27b and miR-214 in step with multiple myeloma progression,dependent on tumour cell-derived exosomes

Aberrant microRNA (miR) expression has an important role in tumour progression, but its involvement in bone marrow fibroblasts of multiple myeloma patients remains undefined. We demonstrate that a specific miR profile in bone marrow fibroblasts parallels the transition from monoclonal gammopathy of undetermined significance (MGUS) to myeloma. Overexpression of miR-27b-3p and miR-214-3p triggers proliferation and apoptosis resistance in myeloma fibroblasts via the FBXW7 and PTEN/AKT/GSK3 pathways, respectively. Transient transfection of miR-27b-3p and miR-214-3p inhibitors demonstrates a cooperation between these two miRNAs in the expression of the anti-apoptotic factor MCL1, suggesting that miR-27b-3p and miR-214-3p negatively regulate myeloma fibroblast apoptosis. Furthermore, myeloma cells modulate miR-27b-3p and miR-214-3p expression in fibroblasts through the release of exosomes. Indeed, tumour cell-derived exosomes induce an overexpression of both miRNAs in MGUS fibroblasts not through a simple transfer mechanism but by de novo synthesis triggered by the transfer of exosomal WWC2 protein that regulates the Hippo pathway. Increased levels of miR-27b-3p and miR-214-3p in MGUS fibroblasts co-cultured with myeloma cell-derived exosomes enhance the expression of fibroblast activation markers αSMA and FAP. These data show that the MGUS-to-myeloma transition entails an aberrant miRNA profile in marrow fibroblasts and highlight a key role of myeloma cells in modifying the bone marrow microenvironment by reprogramming the marrow fibroblasts' behaviour. Copyright © 2018 Pathological Society of Great Britain and Ireland. Published by John Wiley & Sons, Ltd.     

miR-146b-5p promotes VSMC proliferation and migration

Vascular smooth muscle cells (VSMCs) play pivotal roles in the development of vascular diseases. While microRNAs are important in vascular pathologies, a few is known about their functional roles in VSMC phenotypes. We profiled microRNA expression in PDGF-BB treated VSMCs and found microRNA-146b-5p (miR-146b-5p) was upregulated. Inhibition of miR-146b-5p blocked in response to PDGF while reducing VSMC proliferation and migration. These studies implicate miR-146b-5p as necessary for PDGF-induced VSMC phenotype transition. Downstream miR-146b-5p targets modulating VSMC phenotypes will be further identified. Our study will help to understand the role of VSMCs in the pathology of vascular diseases.