SIRT1與microRNA-34a在切應(yīng)力誘導內(nèi)皮祖細胞分化中的作用及其機制.pdf

1、內(nèi)皮祖細胞（endothelial progenitor cells，EPCs）分化在血管內(nèi)膜損傷修復和血管穩(wěn)態(tài)維持過程中均具有重要作用。血流產(chǎn)生的切應(yīng)力（shear stress）是調(diào)控EPC分化的關(guān)鍵因素之一，但其相關(guān)的力學生物學（mechanobiology）機制尚需進一步闡明。
　　本文應(yīng)用平行平板流動腔系統(tǒng)對人臍血來源的EPCs施加15 dyn/cm2生理水平的層流切應(yīng)力，作用時間24 h，首先證明了切應(yīng)力促進EPCs向

2、成熟的內(nèi)皮細胞（endothelial cells，ECs）分化，且抑制其向平滑肌細胞（smooth muscular cells，SMCs）分化。為了進一步探討切應(yīng)力條件下EPC分化的相關(guān)力學生物學機制，我們開展了以下2部分研究：
　　在第一部分，首先研究了SIRT1在切應(yīng)力調(diào)控EPC分化中的作用機制。結(jié)果顯示，切應(yīng)力明顯地誘導了EPCs的Akt磷酸化活性、SIRT1表達升高、組蛋白H3在賴氨酸9位點的乙?；╝c-H3K9）降

3、低，且三者依次在6、12和24 h達到峰值。轉(zhuǎn)染SIRT1特異性siRNA下調(diào)了EPCs的EC標志分子KDR、VE-cadherin、vWF和CD31的表達，促進SMC標志分子α-SMA和sm22α的表達，同時增強了組蛋白H3的乙?；?；而SIRT1激活劑白藜蘆醇（resveratrol）對EPC分化標志表達和組蛋白H3乙?；饔玫慕Y(jié)果與之相反。用PI3K的抑制劑wortmannin孵育EPCs，抑制其EC標志分子，卻促進了其SMC標

4、志分子的表達，并下調(diào)了SIRT1表達，增強了組蛋白H3的乙?；?。此外，體外基質(zhì)膠微管形成（tube formation）實驗表明，SIRT1促進EPCs微管狀結(jié)構(gòu)的形成與連接。上述結(jié)果提示，PI3K/Akt-SIRT1- ac-H3K9信號通路可能參與了切應(yīng)力誘導的EPCs向ECs的分化。
　　在第二部分，我們探討了microRNA-34a（miR-34a）在切應(yīng)力調(diào)控 EPC分化中的可能分子機制。結(jié)果顯示，切應(yīng)力時間依賴地誘導E

5、PCs的miR-34a表達，并在12 h達到峰值；應(yīng)用3種靶基因預測數(shù)據(jù)庫預測提示，F(xiàn)OXJ2可能作為miR-34a的潛在靶基因參與細胞功能調(diào)控。雙熒光報告基因?qū)嶒炞C明，F(xiàn)OXJ2是miR-34a的直接靶基因。然后，分別應(yīng)用miR-34a mimics和inhibitor刺激EPCs，進一步驗證了miR-34a對FOXJ2的負向調(diào)節(jié)；并且切應(yīng)力對FOXJ2的表達具有抑制作用。miR-34a正向調(diào)控EPCs的EC標志分子KDR、VE-ca

6、dherin、vWF和CD31的表達而負向調(diào)控 SMC標志分子α-SMA、sm22α、calponin和smmhc的表達。之后，進一步過表達或干擾 FOXJ2，結(jié)果顯示，F(xiàn)OXJ2對EPC分化的作用與miR-34a的作用相反。此外，干擾FOXJ2促進了EPCs在體外基質(zhì)膠的微管形成。上述結(jié)果提示，miR-34a可能通過負向調(diào)控其靶基因 FOXJ2，參與了切應(yīng)力誘導的EPCs向ECs分化。
　　綜上所述，生理水平的層流切應(yīng)力促進了E