转化生长因子β1诱导心肌成纤维细胞转分化过程中Hedgehog信号通路的作用机制

摘要

背景:近年来越来越多的研究表明Hedghog信号通路异常活化广泛参与全身多组织器官疾病的损伤修复过程,但其在心肌纤维化中的相关作用尚不明确.目的:研究阻断Hedgehog-Gli信号通路对转化生长因子β1诱导的心肌成纤维细胞上皮间质转分化过程的影响.方法:①动物实验:左冠状动脉结扎法建立小鼠心肌梗死模型,苏木精-伊红和Masson染色法观察梗死后3,7,14 d心肌组织的病理改变,用RT-PCR、Western blot和免疫荧光法检测不同时段Gli1 mRNA及蛋白的时空表达,RT-PCR和免疫荧光定量检测加入特异性阻断剂后Gli1的mRNA及蛋白的时空表达变化.②细胞实验:差速贴壁法原代培养SD乳鼠心肌成纤维细胞,采用不同质量浓度(0,1,5,10 μg/L)转化生长因子β1刺激心肌成纤维细胞,RT-PCR、Western blot检测Gli1 mRNA及蛋白表达,选用10 μg/L的转化生长因子β1诱导心肌成纤维细胞24 h,免疫荧光法检测Gli1蛋白时空表达及上皮间质转分化标记物的表达.分别采用GANT61和Cyclopamine特异性阻断Hedgehog信号通路中的Gli1和Smo 24 h后,加入10 μg/L转化生长因子β1,RT-PCR检测Gli1 mRNA表达变化,荧光免疫法检测Gli1的时空表达以及上皮间质转分化标记物的表达变化.结果 与结论:①动物实验结果:随着梗死后时间延长,小鼠心肌Gli1的mRNA和蛋白表达水平逐渐升高,而加入Hedgehog通路特异性阻断剂后梗死组织中Gli1的mRNA及蛋白表达均有下降.②细胞实验结果:采用转化生长因子β1刺激后,心肌成纤维细胞上皮间质转化为肌成纤维细胞(特异性标记物a-SMA阳性);随着转化生长因子β1干预剂量增加,Gli1的mRNA及蛋白表达逐渐增加.采用阻断剂特异性阻断Hedgehog信号通路中的Gli1和Smo 24 h后,Gli1的mRNA和蛋白表达均受抑制,同时伴有上皮间质转化发生的生物标记物E-Cadherin和Vimentin的表达改变,证实发生了上皮间质转化.③结合体内及体外实验,共同证实了Hedgehog-Gli信号通路参与心肌纤维化及心肌成纤维细胞转分化发生发展过程.