硒蛋白S对血管钙化发生、发展的调节作用及机理研究

血管钙化是心血管疾病、糖尿病等多种疾病的常见病理特征，炎症、氧化应激和内质网应激在血管钙化形成中发挥重要促进作用。我们先前研究发现补硒预防血管钙化，但对是什么硒蛋白发挥作用及机理还不清楚。硒蛋白S(SelS)有抗氧化、调节内质网应激和炎症的功能。基于血管平滑肌细胞(VSMCs)凋亡及向成骨细胞分化是血管钙化发生、发展的关键环节，本项目通过构建质粒转染VSMCs使细胞过表达SelS、RNA干扰使SelS基因沉默，从细胞和分子水平研究在SelS表达程度不同时炎症因子、氧化应激和内质网应激诱导剂对VSMCs凋亡及向成骨细胞分化的影响，阐明SelS对血管钙化发生、发展的调节作用，揭示SelS－炎症、氧化应激、内质网应激－血管钙化之间的关系。这不仅在揭示血管钙化机理、从细胞层次的无机生物化学角度探索生命过程中的复杂问题上具有重要的科学意义，而且在为防治血管钙化提供新的靶点线索上亦具有重要的现实意义。

血管钙化是心血管疾病、糖尿病等多种疾病的重要病理特征，炎症、氧化应激和内质网应激在血管钙化形成中发挥重要促进作用。硒蛋白S(SelS)有抗氧化、调节内质网应激和炎症的功能。而且，流行病学研究显示SelS基因多态性与心血管疾病发病率升高显著相关，提示SelS可能有预防心血管疾病的作用，但目前对其作用机理并不清楚，更没有见到有关SelS与血管钙化关系的报道。基于血管平滑肌细胞(VSMCs)凋亡及向成骨细胞分化是血管钙化发生、发展的关键环节，本项目通过RNA干扰使SelS基因沉默、补硒使细胞过表达SelS，从细胞和分子水平研究了在SelS表达程度不同时炎症因子(脂多糖或肿瘤坏死因子-alpha)、氧化应激诱导剂(过氧化氢或超氧阴离子)和内质网应激诱导剂(衣霉素或二硫苏糖醇)对VSMCs 凋亡及向成骨细胞分化的影响，以探讨SelS对血管钙化发生、发展的影响及机理。结果显示，SelS通过调节p38 MAPK和JNK信号途径以及内质网应激抑制了氧化应激诱导的VSMCs凋亡，同时还抑制了内质网应激诱导的VSMCs凋亡。而且，SelS通过调节ERK和PI3K/AKT信号途径抑制了氧化应激诱导的VSMCs向成骨细胞分化及钙化、通过调节NF-kappaB信号途径抑制了炎症诱导的VSMCs向成骨细胞分化及钙化，同时还抑制了内质网应激诱导的VSMCs向成骨细胞分化及钙化。这些结果证明SelS－炎症、氧化应激、内质网应激－血管钙化之间存在内在联系，提示SelS可能对血管钙化发生、发展有重要的干预作用。这不仅为SelS预防心血管疾病、糖尿病等血管钙化相关性疾病提供了机理解释，而且为防治血管钙化提供了新的靶点线索，因而具有重要的科学意义。