S100A4蛋白对运动氧化应激心血管内皮细胞凋亡的调控

人体进行力竭运动时，会产生大量氧自由基，诱发心血管内皮细胞凋亡。因此，研究运动氧化应激致心血管内皮细胞凋亡的调控机制对预防内皮细胞损伤非常重要。S100A4是一种钙结合蛋白，在心血管内皮中有表达，并具有促血管生成作用，与p53的C末端区域结合，影响p53的亚细胞定位及转录活性。但S100A4是否通过p53对运动氧化应激致心血管内皮细胞凋亡进行调控尚未见报道？本课题拟通过建立运动氧化应激损伤动物模型和离体内皮细胞氧化应激损伤模型，研究S100A4与P53蛋白在心血管内皮中的表达变化规律及细胞凋亡情况；构建蛋白表达载体，表达纯化S100A4蛋白；采用体外干预和基因转染法研究：S100A4对氧化应激心血管内皮细胞凋亡的影响 ，初步阐释S100A4对氧化应激致心血管内皮细胞凋亡的调控机制，为建立心血管内皮损伤防护新措施奠定基础。

按标书要求，建立了力竭运动氧化应激心血管组织损伤动物模型，研究了损伤心血管组织中S100A4 和p53蛋白的表达变化；构建了S100A4蛋白表达载体，纯化后获得目的蛋白；建立了内皮细胞氧化应激损伤模型，探讨了外源性S100A4蛋白对氧化应激损伤内皮细胞的作用及对内皮细胞凋亡的可能调控机制。目前，培养硕士研究生2名（1名已毕业），博士研究生1名（已毕业）；发表核心期刊论文3篇，SCI论文1篇；会议学术交流3次；申请专利4项。主要研究结果如下：.1、S100A4 和p53蛋白在大鼠心肌组织中的表达分布。研究表明，力竭运动可致心血管氧化应激损伤，并诱发大鼠心血管内皮细胞凋亡。Western-blot结果可见，对照组S100A4蛋白弱表达，损伤组表达量升高；同时检测到对照组野生型P53蛋白仅极少量表达，而损伤组表达升高。免疫组化法显示，S100A4和P53蛋白在损伤组心肌和血管内皮细胞中均有表达；S100A4表达升高1.68倍，P53蛋白表达升高1.63倍。.2、S100A4蛋白的构建、表达、纯化与鉴定。根据大肠杆菌的密码子偏好性，重新优化合成了大鼠S100A4基因，并在C端引入了6×His标签。经测序表明，合成的序列酶切后连接pBV220载体并转化大肠杆菌E.coli DH5α，经热激诱导后获得了高效可溶性表达，目的表达产物占菌体蛋白的20%以上。Western-blot分析表明，该蛋白是目的产物S100A4蛋白；表达产物破碎后取上清，纯化后获得了纯度95%以上的重组蛋白。.3、S100A4蛋白对氧化应激内皮细胞凋亡的调控机制研究。以浓度为100μmol/L的H2O2干预12h，成功建立大鼠主动脉内皮细胞氧化应激损伤模型。结果表明，外源性S100A4蛋白具有逆转氧化应激损伤，提高细胞存活率，抑制内皮细胞凋亡的作用。Western-blot 结果表明，内皮细胞加入H2O2后，S100A4和P53蛋白表达水平升高。加入S100A4蛋白后，内皮细胞胞浆中P53蛋白量升高，而核P53蛋白量降低。S100A4 蛋白加入的剂量与核P53蛋白水平降低的程度存在一定关系。提示，S100A4蛋白对氧化应激心血管内皮细胞凋亡的调控，可能是S100A4通过抑制P53入核，从而降低P53促凋亡的作用而发挥保护作用，推测这可能是S100A4蛋白对氧化应激内皮细胞凋亡调控机制的重要环节之一。