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NAMPT在延缓平滑肌细胞衰老和表型转化中对腹主动脉瘤的保护作用

摘要目的:腹主动脉瘤(Abdominal aortic aneurysms,AAA)是一种与机体衰老密切相关的血管重症。血管衰老和血管平滑肌细胞(Vascular smooth muscle cell,VSMC)表型转化在瘤体发展过程中发挥着重要的作用。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide,NAD+)与机体衰老密切相关,在多种与衰老相关的疾病中扮演着重要角色。烟酰胺磷酸核糖转移酶(Nicotinamide phosphoribosyltransferase,NAMPT)是NAD+补救合成途径的限速酶,通过调节NAD+合成的水平影响机体衰老。NAMPT可通过NAD+影响VSMC活力,调控细胞衰老。但NAMPT在AAA中发挥怎样的作用尚未有见报道。因此,本研究旨在验证AAA来源的组织和细胞中存在衰老和细胞表型转化现象,研究激动NAMPT能否影响VSMC的衰老和表型转化,为临床干预AAA的发生发展提供新的治疗靶点和理论依据。<br>  方法:①外科手术获取AAA来源和供体来源的主动脉组织,通过SA-β-gal染色、HE染色、Masson染色和免疫荧光组织化学染色研究二者病理区别。通过免疫荧光技术鉴定组织贴壁法获取的VSMC。利用SA-β-gal染色、卡巴胆碱试验、Western Blot检测两种不同来源的细胞衰老蛋白p21、p16及细胞收缩表型相关蛋白:α-平滑肌肌动蛋白(Alpha-smooth muscle actin,α-SMA)、钙调节蛋白(Calponin)的表达水平。同时在血管紧张素Ⅱ(Angiotensin,AngⅡ)体外诱导的AAA细胞模型中进一步验证该结果。<br>  ②通过ELISA、免疫组织化学和Western Blot实验研究人体血清、细胞和组织中NAMPT水平的差异。利用Western Blot、SA-β-gal染色、NAD+含量检测等手段研究在AngⅡ诱导的细胞中加入NAMPT激动剂P7C3后各组细胞中收缩表型相关蛋白和衰老相关蛋白的表达水平及NAD+含量变化。<br>  ③在AAA小鼠中腹腔注射P7C3,28天后对各组小鼠进行腹部B超检查主动脉的扩张情况。HE染色、SA-β-gal染色比较各组小鼠主动脉的病理和衰老情况;利用NAD+含量检测比较各组小鼠血清中NAD+的水平差异。<br>  ④通过Western Blot研究AAA-VSMC及AngⅡ组细胞中SIRT1、肌钙蛋白(Myocardin,MYOCD)及血清应答因子(Serum response factor,SRF)的表达水平变化。Western Blot法、SA-β-gal染色和NAD+含量检测研究加入SIRT1抑制剂EX527后各组细胞内衰老相关蛋白、收缩表型相关蛋白及NAD+含量的变化。<br>  ⑤Western Blot法、SA-β-gal染色法和NAD+含量检测研究在AAA-VSMC中加入P7C3后各组收缩表型相关蛋白和衰老相关蛋白的表达水平及NAD+含量变化。<br>  结果:①AAA来源的组织中出现衰老和细胞表型转化的现象。另一方面,在AAA来源的细胞和体外AngⅡ诱导的模型中均存在细胞SA-β-gal阳性率上升、收缩能力下降、衰老及收缩相关蛋白p21、p16、α-SMA、Calponin表达水平下调的现象。<br>  ②相较于CTRL组,AAA患者来源的血清和组织中NAMPT含量降低,细胞中NAD+和NAMPT水平下降。在AngⅡ诱导的细胞模型中进一步验证了该结果。在AngⅡ诱导的细胞中加入P7C3后,细胞内NAD+水平上调,SA-β-gal蓝色阳性率下降、衰老及收缩相关蛋白的表达水平升高。<br>  ③在AAA模型鼠中注射P7C3后,小鼠主动脉扩张程度弱于AAA组,血管老化现象减轻,小鼠体内NAD+水平上升。<br>  ④NAD+是SIRT1的唯一底物,SIRT1可调节VSMC的衰老和表型转化;MYOCD、SRF是VSMC收缩表型的调节因子。AAA和AngⅡ处理后的细胞中,SIRT1、MYOCD及SRF的表达水平较CTRL组下降。SIRT1抑制剂EX527处理经P7C3干预的AngⅡ组细胞后,相较于P7C3处理后,细胞衰老且细胞收缩相关蛋白的表达量降低。<br>  ⑤在AAA-VSMC中加入P7C3可恢复细胞衰老现象,下调衰老相关蛋白p21、p16的表达,细胞内收缩因子α-SMA、Calponin蛋白表达水平上升。<br>  结论:激动NAMPT可增加NAD+的含量,调节SIRT1的表达,从而影响MYOCD-SRF-CArG三元复合物的功能,维持VSMC的收缩表型,改善VSMC的衰老,进而延缓AAA的发生发展。

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