TWEAK/Fn14促进大鼠心肌成纤维细胞增殖和胶原合成

摘要

背景:
　　 高血压是一种严重危害人类健康的常见病,在其发展进程中可导致心、脑、肾等靶器官的功能损害。心肌纤维化(myocardial fibrosis,MF)是高血压性心脏病(hypertension heart disease,HHD)的主要病理基础之一。MF主要表现为心肌成纤维细胞(cardiac fibroblasts,CFs)数目增多和胶原过度沉积,影响心肌的舒张及收缩功能,可致心力衰竭、心律失常甚至心源性猝死等严重并发症。高血压MF的发病机制仍未明确,目前MF的发病机制及其防治措施已经成为国内外研究的热点。
　　 研究发现炎性反应参与MF的发生发展过程。炎性反应在MF发展中形成了一个复杂的调节网络,在炎性因子的刺激下发生纤维化的心肌组织进一步分泌炎性因子,促进心肌纤维化病理过程的发生。炎性因子及其受体在心肌重塑过程中有重要作用,而且还促进急性心力衰竭的发生及发展为慢性心功能不全。研究表明急性心肌梗死后的心肌梗死区和非梗死区都存在着炎性细胞浸润和纤维化,且炎性因子的水平与纤维化的程度密切相关。
　　 近来发现肿瘤坏死因子(tulnor necrosis factor,TNF)在MF中起重要作用,主要促进心肌细胞凋亡和改变相关细胞因子的表达。肿瘤坏死因子样凋亡微弱诱导剂(tumor necrosis factor-like weak inducer of apoptosis,TWEAK,also Apo3L,TNFSF12)是肿瘤坏死因子超家族的新成员,是Ⅱ型跨膜蛋白,其功能主要是作为可溶性细胞因子调节细胞的生长、增殖及凋亡、炎性反应、血管生成等,TWEAK主要通过与其受体成纤维细胞生长因子诱导早期反应蛋白14(fibroblast growth factor-inducible14,Fn14)结合介导这些效应。Fn14为Ⅰ型跨膜蛋白,其可通过连接不同的含有肿瘤坏死因子受体相关因子(TNFreceptor-associated factor,TRAF)结构域的受体蛋白或胞浆蛋白,启动细胞内信号转导途径,引发相应的基因活化。研究发现TWEAK/Fn14在心功能不全的发展过程中有重要作用,心功能不全与MF密切相关,但TWEAK/Fn14与MF的关系尚未见报道。
　　 目的:
　　 本文通过观察TWEAK/Fn14对大鼠心肌成纤维细胞增殖和胶原合成的影响,以探讨TWEAK/Fn14与心肌纤维化的关系。
　　 方法:
　　 1.采用胰酶消化法获得Wistar大鼠CFs。采用倒置相差显微镜和波形蛋白免疫荧光法鉴定细胞。
　　 2.各实验组培养24h和48h采用MTT比色法检测细胞增殖,qRT-PCR和ELISA测定CFsⅠ型胶原基因表达和细胞培养上清的I型胶原蛋白含量:①对照组:不加干预因素;②100μg/L组:加入100μg/L重组人TWEAK(Recombinanthuman TWEAK,rhTWEAK);③500μg/L组:加入500μg/L rhTWEAK。
　　 结果:
　　 1.采用胰酶消化法分离CFs,倒置显微镜下观察,细胞排列致密,呈梭形或不规则三角形,细胞核较大呈椭圆形,细胞浆透明,生长时走向多为放射状或旋涡状,无自发性搏动。波形蛋白免疫荧光显示,CFs的波形蛋白呈阳性反应,细胞呈梭形或多边形,胞浆内围绕胞核呈现绿色网络状物质。
　　 2.MTT法测定CFs吸光度值(A492值),与同时间段对照组比较,100μg/L组与500μg/L组A492值增高(P＜0.01),500μg/L组与100μg/L组相比差异有统计学意义(P＜0.01)。100μg/L组与500μg/L组培养48h较24hA492值高(P＜0.01)。TWEAK呈剂量-时间依赖方式促进CFs增殖。
　　 3.CFsⅠ型胶原基因和蛋白含量,100μg/L组与500μg/L组与同时间段对照组相比含量增多(P＜0.05),500μg/L组与100μg/L组比较差异有统计学意义(P＜0.05)。且100μg/L组与500μg/L组培养48h较24h含量增多(P＜0.05)。TWEAK呈剂量-时间依赖方式促进CFs I型胶原合成。
　　 结论:
　　 1.TWEAK能够促进心肌成纤维细胞增殖和胶原合成:
　　 2.TWEAK促进心肌成纤维细胞增殖和胶原合成的生物学作用可能主要是通过与其受体Fn14结合介导的,提示TWEAK/Fn14在心肌纤维化过程中可能发挥重要作用。