BRM调控动脉平滑肌细胞表型转化在胸主动脉夹层及胸主动脉瘤形成中的作用

摘要

背景及目的:胸主动脉瘤(thoracic aortic aneurysm，TAA)以及胸主动脉夹层(thoracic aortic dissection，TAD)是严重危害病人类生命的主动脉疾病。相关的研究结果显示，主动脉中膜结构改变所导致的管壁薄弱是TAA和TAD发生和发展的病理基础。近年来的研究发现，平滑肌细胞(smooth muscular cell，SMC)的表型转化是导致TAA及TAD发生的重要因素。动脉SMC存在着收缩型和合成型等两种不同的表型:收缩型SMC分化程度较高，增殖、迁移能力较弱，而合成型SMC分化程度较低，增殖、迁移能力较强。正常情况下主动脉SMC以收缩型为主，但在TAA及TAD组织中合成型SMC的数量及比例显著上升，提示动脉SMC由收缩型向合成型转化可能参与了TAA及TAD的发生发展。
　　 BRM基因编码具有ATP酶活性类解旋酶，是ATP依赖的染色质改构复合物SWI/SNF的核心亚基之一。BRM可利用水解ATP获得的能量，改变组蛋白与特定靶基因DNA之间的结构而调控基因的表达。大量的研究结果表明，BRM在调节多种不同类型细胞的增殖、分化、凋亡等生理过程中发挥重要作用。但迄今为止，有关BRM对动脉血管平滑肌细胞(vascular smooth muscular cell，VSMC)表型转化的作用以及其表达与TAA及TAD发生发展的关系未见报道。
　　 本研究旨在明确主动脉壁中膜组织中BRM表达水平与TAA和TAD发生发展的相关性，并进一步探讨BRM调控VSMC表型转化参与TAA和TAD发病的机制，从而为该类疾病的预防、诊断和治疗提供理论依据和潜在靶点。
　　 方法:本研究分为以下两部分。1.收集2011年1月至2012年12月间在长海医院行外科手术治疗的胸主动脉夹层及胸主动脉瘤患者的主动脉壁组织（主动脉夹层31例，胸主动脉瘤11例），排除遗传性疾病（如Marfan综合症等）导致的胸主动脉夹层及胸主动脉瘤;正常对照组标本（8例）取自同一时期在我院病理科于死亡24小时内进行尸检的病例及我科心脏移植受者。采用免疫组织化学染色方法明确BRM在病变及正常主动脉组织中的表达部位。采用Trizol法从新鲜组织中提取总RNA。采用实时荧光定量PCR方法检测TAA、TAD及正常主动脉组织中BRM基因mRNA的表达水平，并检测MMP家族中的MMP2和MMP9、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate specific proteinase，caspase)家族中的caspase-3、平滑肌特异性基因中的α-SMA和SM22α以及细胞外基质成分Fibulin4和Elastin共7个基因mRNA的表达情况。采用蛋白质免疫印迹法(Western Blot)从蛋白质水平检测三组主动脉组织中BRM的表达。2.构建含BRM开放阅读框的重组真核表达质粒pcDNA.BRM，转染人原代主动脉平滑肌细胞，48小时后鉴定转染效率。Trizol法提取细胞总RNA，采用实时荧光定量PCR方法检测转染组及对照组细胞中MMP2、MMP9、caspase-3、α-SMA、SM22α、Fibulin-4、Elastin基因的mRNA表达水平。
　　 结果:1.主动脉壁中BRM的表达研究:免疫组织化学染色表明，TAA、TAD主动脉组织中膜中BRM的表达水平显著高于正常对照组织(P＜0.05)，此外TAA组BRM表达水平显著高于TAD组。实时荧光定量PCR提示，BRM信使RNA在TAA和TAD中的表达量均高于正常主动脉(P＜0.05)，且在TAA中的表达量高于TAD(P＜0.05)。Western Blot结果提示，TAA、TAD和正常对照组中BRM蛋白的含量存在统计学差异(P＜0.05)，TAA中BRM蛋白含量最高，TAD次之。2.主动脉中MMP2、MMP9、Caspase-3、α-SMA、SM22α、Fibulin4、Elastin mRNA表达情况:实时荧光定量PCR表明，在TAA和TAD中MMP2、MMP9基因mRNA表达水平高于正常对照组（所有P＜0.05），α-SMA、SM22α和Elastin基因mRNA表达水平低于正常对照组（所有P＜0.05），而各组间Fibulin4和caspase-3的mRNA表达水平并无统计学差异。3.原代人主动脉平滑肌细胞转染BRM后MMP2、MMP9、caspase-3、α-SMA、SM22α、Fibulin4、Elastin信使RNA表达情况研究:实时荧光定量PCR检测提示转染组BRM基因mRNA表达水平较空白对照组升高(P＜0.05)，同时转染组MMP2、MMP9基因mRNA表达水平高于空白对照组（所有P＜0.05），α-SMA、SM22α和Elastin基因的mRNA表达水平低于空白对照组（所有P＜0.05），而Fibulin4和caspase-3的mRNA表达水平并无统计学差异。
　　 结论:1.BRM在TAA和TAD组织中表达量较正常主动脉壁升高，提示BRM与TAA和TAD的发生发展相关。2.组织学和细胞学水平均证实主动脉中BRM表达水平的升高可引起MMP2和MMP9基因mRNA表达水平升高，α-SMA、SM22-α和Elastin基因mRNA表达水平下降，提示BRM可能通过促主动脉平滑肌细胞的由收缩型向合成型转化参与TAA和TAD的发病。

目录

摘要

主要英文缩略词表

前言

参考文献

第一部分 主动脉组织BRM表达情况的研究

材料与方法

结果

讨论

结论

参考文献

第二部分 原代人主动脉平滑肌细胞转染BRM后MMP2、MMP9、caspase-3、α-SMA、SM22α、Fibulin4、Elastin信使RNA表达情况研究

材料和方法

结果

讨论

结论

参考文献

全文总结

综述

在读期间发表论文和参加科研工作情况

致谢