Kaiso在低切应力血流诱导血管内皮细胞和血管平滑肌细胞凋亡过程中的作用

It is generally believed that low shear stress is the most dangerous hemodynamic pathogenicfactor for artery diseases. Under low shear stress, the activity of both apoptotic and proliferation signaling pathways will be changed which leads to the vascular remodeling and local thrombosis. Until now, the mechanisms of such change is not clear. It will bring theoretical basis for a better prevention and a better treatment of critical artery diseases such as coronary atherosclerosis. Kaiso is a kind of zinc finger transcription factor,it inhibites cell apoptosis by negatively regualte apoptotic signaling pathway. Kaiso takes this role in a wide circumstances including both embryonic development and cancer. It was reported that, Kaiso transcripts were increased at the endothelial wound border in human coronary artery depending on the applying of physiological level of laminar shear stress. We speculate that Kaiso also takes a role in the laminar shear stress regulation of vascular endothlial and smooth muscle cells. In the present study, we will establish cell lines overexpressing Kaiso and also cell lines lacking Kaiso expression using human coronary artery endothelial cells (HCAEC) and human coronary artery smooth muscle cells (HCASMC). In order to evaluate the function of Kaiso in the cell apoptosis induced by low shear stress we apply different levels of laminar shear stress to the above cell lines and examine the activity of apoptotic signaling pathway in them. We will further study the mechanism of Kaiso regulation of cell apoptosis signaling pathway and provide new targets and theoretical basis for the prevention and treatment of artery diseases.

血流低切应力是动脉疾病最危险的血流动力学因素。在低切应力条件下，血管内皮细胞和平滑肌细胞的增殖和凋亡信号通路活性发生变化，导致血管重建及局部血栓形成。其机制还不十分清楚。Kaiso是一种锌指转录因子，能通过调节凋亡信号通路来抑制细胞凋亡，这种调节作用存在于胚胎发育和癌症等过程中，具有广泛性。Kaiso在内皮细胞表达丰富。有研究表明，生理水平层流切应力能提高Kaiso在受损内皮边缘区细胞的表达，并促进内皮伤口愈合。我们推测Kaiso参与了层流切应力对血管内皮细胞和平滑肌细胞凋亡的调节过程。本研究通过建立Kaiso过表达及Kaiso表达缺失的血管内皮细胞和平滑肌细胞株，测定不同水平的层流切应力对以上细胞株凋亡信号通路活性的影响，进而评价Kaiso在低切应力诱导的血管内皮和平滑肌细胞凋亡过程中的作用，并进一步研究kaiso对细胞凋亡信号通路的调节机制，为预防和治疗动脉疾病提供新的靶点和理论依据。

揭示血管内皮细胞稳态的维持机制对于预防和治疗心血管疾病具有重要意义。Kaiso是一种锌指转录因子，其在心血管系统的功能尚不清楚。本研究中我们发现，用过氧化氢处理HUVEC能迅速上调Kaiso的表达；Kaiso过表达能显著增加HUVEC的活力并能够显著抑制由过氧化氢诱导的细胞凋亡，而Kaiso表达敲减具有相反的效应。PCR-array结果显示，BCL2, BAX 和BIK的表达在Kaiso过表达和表达敲减的HUVEC中均出现显著变化。定量PCR和Western blot结果显示，与对照组相比，在Kaiso过表达的HUVEC中，BCL2表达水平明显上升，相反，BAX 和BIK的表达水平显著下降，而Kaiso敲减得出了相反的结果。进一步，我们发现有4个，1个和5个候选KBS序列分别存在于BCL2, BAX 和BIK基因启动子区。接着，我们用CHIP法、荧光素酶报告实验和电泳凝胶迁移实验进一步证实了Kaiso与BCL2, BAX 和BIK基因启动子区特定位置上KBS的结合。此外，有报道称p120-catenin (p120ctn)是Kaiso的主要结合蛋白，能够抑制Kaiso与DNA的结合。荧光免疫染色结果显示p120ctn与kaiso共分布于细胞核颗粒状结构中，提示二者的功能相关。免疫共沉淀实验证实p120ctn与kaiso在HUVEC中能相互结合。荧光素酶报告实验显示，p120ctn敲减能抑制Kaiso对BCL2, BAX 和BIK启动子转录活性的调节，说明p120ctn参与了Kaiso对BCL2, BAX 和BIK表达的调节作用。.此外，我们建立了HUVEC流体力学模型，发现用15dyn/cm2层流切应力处理24小时后，细胞变为梭形，呈束状或旋涡状紧密排列。之后，又对野生型及Kaiso表达敲减的HUVEC进行了层流切应力处理，并在处理后用过氧化氢诱导凋亡，静置培养的HUVEC为对照。流式细胞术检测结果显示，生理水平切应力能有效抑制过氧化氢诱导的细胞凋亡，而Kaiso表达的敲减能降低生理水平切应力的抗凋亡作用。.综上，我们证实，Kaiso对血管内皮细胞具有抗凋亡作用。Kaiso通过结合BCL2, BAX 和BIK启动子区特异KBS序列来调节基因的表达水平，打破抗凋亡与促凋亡基因之间的平衡，进而抑制细胞凋亡。而p120ctn作为辅助因子参与了Kaiso对上述基因的调节