血管平滑肌细胞内RhoA激酶的两个亚型ROCK1及ROCK2对肌球蛋白轻链磷酸酶，肌球蛋白轻链及细胞收缩性的调节

动脉血管张力的增强在心脑血管疾病的发病机理中扮演重要角色。心脑血管疾病在我国人群中发病率逐年升高，占死亡率首位。阐明血管平滑肌细胞收缩舒张的机理并为临床治疗高血压及动脉硬化的药物开发提供理论基础乃为当务之急。近年RhoA/ROCK信号传递通路在平滑肌细胞的收缩机理中备受关注。血管平滑肌细胞内ROCK有两个亚型ROCK1和ROCK2，二者的功能分工仍不清楚。我们前期研究证明二者均可抑制肌球蛋白轻链磷酸酶(MLCP)的活性进而增加肌球蛋白轻链(MLC)的磷酸化。仅ROCK2可直接结合MLCP并调节细胞收缩性，结合位点是ROCK2的氨基酸354-775结合MBS的氨基酸 683-866。本研究旨在寻找ROCK1与MBS结合的中介蛋白，确定血管平滑肌细胞内ROCK两亚型的表达比例，并设计特异人工多肽阻止ROCK2与MBS的结合，从而阐明ROCK两亚型的功能分工及其对血管平滑肌细胞收缩性的调节作用。

心肌肥厚是心源性死亡的重要危险因子，其特征是心肌细胞肥大，肌纤维生成增多，即增强的肌动蛋白（actin）纤维整合到肌纤维中。血管紧张素II是压力负荷引起心肌肥厚的重要生长因子，虽然其分子机理是多方面的，但重要机理之一是通过RhoA-ROCK通路。该通路不仅在非肌细胞中调节张力纤维（stress fiber）的形成，也参与心肌细胞中肌纤维生成。隶属于形成素（formin）家族成员的FHOD3是心肌特异性成肌蛋白亚型，是调节肌纤维生成的重要分子。与非肌细胞亚型的FHOD1相同，FHOD3也是由其氨基端结合其羧基端而自锁的。前期研究表明其C端有三个高保守残基（1406色；1412色；1416苏氨酸）能被ROCK磷酸化，从而激活FHOD3启动肌纤维生成。这些证据提示FHOD3可能是心肌肥厚形成中的关键分子。但是，对于FHOD3是否参与血管紧张素导致的心肌肥厚的病理发生过程仍然不知。.我们研究首次证实：1）FHOD3分子自锁是其N端2~411 结合C端1376-1439来实现的；2）大鼠主动脉缩窄导致的心肌肥厚伴有心肌细胞中FHOD3上调及其磷酸化水平升高。Valsartan抑止缩窄术导致的心肌肥厚，也抑止FHOD3上调及磷酸化水平升高；3）用腺病毒在心肌细胞中超表达野生型FHOD3不能，但磷酸化模拟型FHOD3（DDD）能增加肌纤维生成。磷酸化阻断型FHOD3（AAA）能完全破坏细胞内所有肌纤维，提示AAA对于肌纤维生成有显性负效应作用。同时，与AAA相比，DDD显著增加细胞面积；4）血管紧张素能显著增强心肌细胞中FHOD3 表达及其磷酸化；5）用腺病毒在心肌细胞中表达AAA能显著降低血管紧张素所导致的心肌细胞肥大；6） Y27632能减弱血管紧张素所导致的FHOD3磷酸化；7）用shRNA腺病毒下调ROCK1后, 血管紧张素仍然可以导致细胞肥大。而下调ROCK2后血管紧张素的作用明显受抑；8）体外磷酸化试验证明ROCK2 磷酸化FHOD3 的能力比ROCK1强。共转染有持久活性的ROCK2和FHOD3-WT 的COS细胞比共转染有持久活性的ROCK1和FHOD3-WT的细胞产生更多的张力纤维。而与AAA 共转染都不能让细胞产生张力纤维。结论：血管紧张素和压力负荷所上调的FHOD3，以及受ROCK2而非ROCK1磷酸化激活的FHOD3，在心肌肥厚的病理发生中起关键作用。