血管平滑肌细胞(VSMCs)在血管损伤后的表型转变及迁移是血管重塑的关键过程。在多种刺激因素作用下,VSMCs由可收缩的非合成表型转变为不可收缩的合成表型,并从血管中膜迁移至内膜,导致血管壁增厚和功能异常。阐明VSMCs表型及功能变化的信号机制,有助于开发预防和治疗血管疾病的新策略。
凝血酶作为血管损伤急性期即出现并持续高表达的重要介质,参与动脉粥样硬化及血管再狭窄的病理进程。它不仅调节血管内皮功能,更作为血管平滑肌细胞的强效促有丝分裂原和化学趋化剂,通过激活细胞表面的凝血酶受体介导多种信号转导路径。
中国医学科学院阜外心血管病医院曹慧青博士领导的研究团队,基于以往实验数据,提出并验证了凝血酶通过信号转导子和转录激活子(STATs)家族中的STAT-5,调控VSMCs增殖和迁移的假说。研究发现,碱性成纤维生长因子FGF-2和热休克蛋白Hsp27是该信号通路的关键下游效应分子。
研究采用免疫共沉淀、电泳迁移率实验及报告基因活性测定等方法,确认凝血酶激活STAT-5;同时在基因和蛋白水平验证了FGF-2和Hsp27的表达。通过过表达STAT-5功能域缺失体阻断该通路,显著抑制了凝血酶诱导的VSMCs迁移和增殖。此外,免疫荧光技术揭示Hsp27与肌动蛋白在细胞内的相互作用受STAT-5B调控。
进一步利用小干扰RNA技术敲减Hsp27表达,明确其在VSMCs功能调控中的关键作用,证实了STAT-5B-Hsp27-FGF-2信号通路在凝血酶诱导的血管重塑中的核心地位。研究还发现该通路与其它已知信号路径存在交叉调控,丰富了血管平滑肌细胞迁移和增殖的信号网络图谱。
该研究系统阐明了凝血酶在动脉粥样硬化及血管再狭窄中的分子机制,揭示了新的信号通路和效应分子,为心脑血管疾病的靶向治疗提供了理论依据。通过阻断凝血酶及其关键信号节点,有望开发出有效的预防和治疗策略,减缓血管增生性疾病的进展。
相关研究成果已分别发表于2024年4月的国际权威期刊《循环研究》(Circulation Research)和2024年1月的《美国生理学杂志》(American Journal of Physiology)。