氢分子对血管平滑肌细胞钙化及AMPK/mTOR信号通路的影响

摘要

目的:探讨氢分子对血管平滑肌细胞钙化的缓解作用及其机制。方法:将大鼠胸主动脉平滑肌细胞株A7r5分为对照组、钙化组和氢干预钙化组。对照组细胞正常培养,钙化组细胞在钙化培养液(10 mmol/Lβ-磷酸甘油+1.5 mmol/L CaCl_(2))中培养,氢干预钙化组细胞在钙化培养液中并置于氢培养箱培养。诱导12 d后,茜素红染色检测钙盐沉积;β-半乳糖苷酶染色检测细胞衰老;二氢乙啶荧光探针检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平;Western blot法检测α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,RUNX2)、平滑肌蛋白22α(smooth muscle protein-22α,SM-22α)、p21、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、磷酸化mTOR(phosphorylated mTOR,p-mTOR)、AMP活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)和磷酸化AMPK(phosphorylated AMPK,p-AMPK)的蛋白水平。结果:与对照组相比,钙化组A7r5细胞钙盐沉积和衰老明显,细胞内ROS水平显著升高(P<0.05),α-SMA、SM-22α和pAMPK蛋白水平显著降低(P<0.05),RUNX2、p21和p-mTOR蛋白水平显著升高(P<0.05);与钙化组相比,氢干预钙化组细胞钙盐沉积和衰老得到明显缓解,ROS水平显著降低(P<0.05),α-SMA、SM-22α和p-AMPK蛋白水平显著升高(P<0.05),RUNX2、p21和p-mTOR蛋白水平显著降低(P<0.05)。结论:氢分子可通过激活AMPK/mTOR信号通路,抑制氧化应激,抵抗细胞衰老,从而减轻高磷诱导的血管平滑肌细胞钙化。