FHL1调控主动脉平滑肌细胞功能的分子机制及其在胸主动脉夹层形成中的作用

胸主动脉夹层（TAD）指主动脉壁的内中膜撕裂，形成真假两腔的病理状态。主动脉中膜平滑肌细胞的退行性变、细胞骨架结构缺陷是TAD发生发展的关键环节之一，但其分子机制尚待阐明。在国家自然科学基金资助下，我们前期的蛋白质组学研究表明：FHL1蛋白在正常主动脉和夹层中表达差异明显。FHL1作为LIM超家族成员，能介导蛋白质间相互作用，在平滑肌细胞的细胞骨架形成等方面发挥重要作用。那么FHL1是否通过影响平滑肌细胞功能参与主动脉血管重构、TAD形成的病变过程呢？本项目计划：①比较TAD、胸主动脉瘤及正常主动脉组织标本中FHL1含量及分布差异，并结合临床行相关性分析；②研究FHL1对体外培养的主动脉中膜平滑肌细胞增殖和凋亡的影响及相关信号转导通路；③在小鼠TAD模型上研究FHL1在TAD发病中的调控作用。本项目所获信息将为阐明TAD的发病机制提供科学的理论依据，为TAD早期防治提供新的策略和研究途径。

本课题通过前期研究发现，细胞骨架相关蛋白Four and half LIM domain 1(FHL1)在胸主动脉夹层组织中的表达低于正常人主动脉。而且观察到下调FHL1其对主动脉血管平滑肌细胞增殖能力的影响，揭示其在主动脉壁重构中扮演的角色，从而探讨FHL1在TAD发病机制中可能的作用。. 在验证FHL1在主动脉组织中表达和分布的基础上，通过ELISA法证实夹层患者血清中的FHL1含量也要低于正常人，这进一步说明FHL1与胸主动脉夹层的发生机制密切相关。. 结合相关研究发现，FHL1蛋白可能是通过FAK信号通路发挥作用。为了验证FHL1与FAK的关系，本研究通过免疫蛋白印迹发现，干扰FHL1表达后，磷酸化FAK及其下游蛋白Paxillin的表达出现下调，而FAK的蛋白表达无变化。细胞增殖实验结果显示，干扰FHL1的表达主动脉血管平滑肌细胞(VSMC)增殖被抑制，而过表达FHL1结果相反既促进VSMC细胞增殖。使用FAK抑制剂后抑制了FHL1的促细胞增殖作用。流式细胞实验发现上调FHL1，VSMC的细胞凋亡没有影响，而FAK抑制剂可促进VSMC的细胞凋亡。细胞划痕实验表明，FHL1的上调促进了VSMC的细胞迁移，而且该效应同样可以被FAK抑制剂抑制。上述结果表明，FHL1通过影响FAK的活性进而影响VSMC的细胞增殖和迁移而发挥效应。. 在体实验发现下调FHL1的表达，可增加造模小鼠的死亡率和夹层发生率。同时发现下调FHL1后，造模小鼠主动脉中膜厚度增加。该结果进一步证实了，FHL1影响了主动脉的重构过程，进而导致了主动脉夹层的发生。因此，调控FHL1的表达可以影响主动脉夹层发生。