ALK7在高糖誘導(dǎo)的心肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化及合成I型膠原中的作用.pdf

1、背景:隨著糖尿病心肌病(diabeticcardiomyopathy，DCM)發(fā)病率的增加，其產(chǎn)生機(jī)制也被更多的研究者關(guān)注。高糖作為糖尿病的基礎(chǔ)病理改變，其誘導(dǎo)的心肌成纖維細(xì)胞（cardiacfibroblast，CFs）的過(guò)度增殖、表型轉(zhuǎn)化以及細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrixc，ECM)的分泌失衡，是DCM心肌間質(zhì)纖維化的主要病理基礎(chǔ)。其中，CFs的表型轉(zhuǎn)化是這一系列病理過(guò)程的中心環(huán)節(jié)。CFs被刺激后可表達(dá)α-平滑肌

2、肌動(dòng)蛋白(α-smoothmuscleactin，α-SMA)即轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞（myofibroblast，MFB）。MFB是ECM的合成、分泌的直接效應(yīng)細(xì)胞。ECM主要由CFs和MFB分泌，其中Ⅰ型膠原(CollagetypeⅠ)所占比例的改變可以直接影響心肌順應(yīng)性。作為T(mén)GF-β超家族中跨膜Ⅰ型受體成員的一種，活化素受體樣激酶7（activinreceptor-likekinase-7，ALK7）可以通過(guò)結(jié)合不同配體來(lái)精確調(diào)控細(xì)

3、胞核內(nèi)的基因表達(dá)，調(diào)節(jié)CFs的表型轉(zhuǎn)變以及Ⅰ型膠原的合成。細(xì)胞外高糖是一種已知可以有效刺激CFs表型轉(zhuǎn)化及合成Ⅰ型膠原的因素。而且在其他一些器官和細(xì)胞的研究中已證實(shí)高糖可以上調(diào)ALK7及其激活性配體的表達(dá)。但ALK7是否在CFs中表達(dá)以及在高糖誘導(dǎo)的心肌間質(zhì)纖維化進(jìn)程中的作用仍未被研究。
　　 目的:本研究使用高糖培養(yǎng)基培養(yǎng)心肌成纖維細(xì)胞，觀察心肌成纖維細(xì)胞表型變化及其合成Ⅰ型膠原的變化，同時(shí)觀察ALK7在高糖的表達(dá)情況，探討A

4、LK7在CFs中的表達(dá)特點(diǎn);ALK7siRNA抑制ALK7表達(dá)后再次觀察高糖對(duì)CFs表型變化及膠原合成的影響，探討ALK7在高糖誘導(dǎo)的心肌成纖維細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化以及Ⅰ型膠原合成中的作用。
　　 方法:體外培養(yǎng)Wistar大鼠肌成纖維細(xì)胞，免疫熒光法觀察成纖維細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化，實(shí)時(shí)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)法檢測(cè)心肌成纖維細(xì)胞表達(dá)ALK7和Ⅰ型膠原mRNA水平，酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定(ELISA)法檢測(cè)心肌成纖維細(xì)胞分泌Ⅰ型膠原水平，蛋白

5、質(zhì)印跡法(Western-blot)法測(cè)定心肌成纖維細(xì)胞表達(dá)ALK7蛋白水平;siRNA抑制ALK7表達(dá)，再次觀察高糖對(duì)CFs表型轉(zhuǎn)化及ALK7、Ⅰ型膠原合成的影響。
　　 結(jié)果:1.CFs在高糖環(huán)境中表達(dá)α-SMA，轉(zhuǎn)化為MFB;2.高糖條件可誘導(dǎo)心肌成纖維細(xì)胞表達(dá)Ⅰ型膠原mRNA并分泌Ⅰ型膠原蛋白的量明顯增加(P＜0.05);3.高糖條件下，CFs上調(diào)ALK7mRNA的轉(zhuǎn)錄及其蛋白的表達(dá)水平(P＜0.05);4.設(shè)計(jì)針對(duì)AL

6、K7的siRNA，脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染成纖維細(xì)胞，siRNA抑制細(xì)胞表達(dá)ALK7后，高糖誘導(dǎo)心肌成纖維細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化及表達(dá)Ⅰ型膠原mRNA與蛋白的作用下降(P＜0.05)。
　　 結(jié)論:1.高糖可以誘導(dǎo)CFs轉(zhuǎn)化成為MFB，并促進(jìn)上述兩種細(xì)胞合成Ⅰ型膠原;2.CFs可微量表達(dá)ALK7，在細(xì)胞外高糖的誘導(dǎo)下可上調(diào)ALK7的表達(dá)。3.ALK7參與了高糖所誘導(dǎo)的CFs表型轉(zhuǎn)化及合成Ⅰ型膠原的代謝過(guò)程，是調(diào)控心肌間質(zhì)纖維化進(jìn)程中信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的重要