Mimecan基因在血管结构与功能中的机制研究

Mimecan 基因在细胞生长，分化，迁移中发挥重要作用。近期研究发现Mimecan 基因参与细胞外基质（ECM）结构形成，表现为Mimecan基因剔除小鼠的角膜和皮肤胶原纤维改变，皮肤抗张能力下降。于是我们设想Mimecan基因可能对血管结构也产生类似于皮肤组织样的变化。研究发现Mimecan基因剔除小鼠血管中膜胶原含量减少，外膜I型/Ⅲ型胶原比例改变，提示Mimecan基因影响胶原代谢。本项目在此基础上，以Mimeca基因剔除小鼠为研究对象，研究Mimecan基因影响胶原代谢的因素及调节机制；研究Mimecan基因对血管张力及血管舒缩功能的影响；并进一步在高血压大鼠和血管损伤模型上，研究Mimecan基因在血管损伤中的动态变化，阐明Mimecan基因在调节血管结构与功能中的变化规律及其作用机制，寻找出防治高血压血管病变的新靶点，为制定防治高血压血管病变的早期干预策略提供科学理论依据。

Mimecan，又称为Osteoglycin（Ogn）,最初被认为是骨形成诱导因子（Osteoinductive factor,OIF）而发现, 能够诱导骨的异位形成。后来研究证实它参与了多种疾病的发生和发展过程。Mimecan蛋白主要存在于细胞外基质中，它隶属于SLRP（Small leucine rich proteoglycans）家族第三亚类，携带硫酸角质素（ketaran sulfate， KS）链，能够影响胶原的三维结构并调节多种细胞信号的传导。前人的研究已经证实mimecan和心血管疾病有着密切的关系，如在动脉粥样硬化、血管再生、血管损伤、心室肥厚中均参与并发挥了重要的作用。然而，mimecan在血管损伤以及左心室肥厚过程中的变化规律及其意义和机制依然不是很清楚。在本实验中，我们综合运用了主动脉缩窄手术模型、免疫组化、免疫荧光、细胞培养、质粒转染、siRNA等分子生物学技术，首次证实了（1）在血管中，mimecan主要表达于外膜细胞；（2）在血管中，血流剪切力的增加造成的血管损伤使mimecan表达量降低；（3）在血管成纤维细胞中，血管紧张素II能够显著降低mimecan的表达量，抑制血管紧张素II受体1能够阻止这一过程；（4）在左心室肥厚的过程中，mimecan的表达量不断增加，并具有时间依赖性；（5）mimecan基因敲除小鼠在左心室发生肥厚之后心功能和心脏纤维化的程度均要弱于正常小鼠，这提示我们mimecan可能是一个保护性的蛋白；（6）mimecan能够通过阻断TGF-b通路来抑制心脏纤维化的过程。