Wnt/β-catenin信号通路在抗衰老因子Klotho介导的抗动脉硬化中的作用研究

Arteriosclerosis is very important in the pathogenesis of hypertension. It is well known that arteriosclerosis is a process of arterial ageing and might be related to decreased expression of Klotho. Previous studies have demonstrated that plasma level of soluble Klotho decreases with human ageing, while the carotid-femoral pulse wave velocity, a well known marker of arteriosclerosis, increases significantly with ageing. However, the mechanism underlying the association between Klotho and arteriosclerosis is largely unknown. In a general population sample, we will measure plasma soluble Klotho using ELISA method and genotype tagSNPs of Klotho gene, then we will systematically investigate the environmental and genetic determinants of Klotho and also the association of plasma level of soluble Klotho with arteriosclerosis and blood pressure. In addition, siRNA technique will be used to downregulate the expression of Klotho in human aortic vascular smooth muscle cells (HA-VSMC). We will then systematically investigate the role of downregulated Klotho in HA-VSMC proliferation, migration, collagen secretion, apoptosis, calcification, phenotype transforming as well as oxidative stress. In addition, we will investigate the role of Wnt/β-catenin signalling in the process of human ageing related arteriosclerosis. Our research will help to elucidate the role of Klotho in arteriosclerosis and human hypertension, and Klotho might be a new target for prevention and treatment of arteriosclerosis.

动脉硬化是高血压发病的重要原因。业已证实动脉硬化是衰老相关的病理生理过程，可能与抗衰老因子Klotho表达减少有关。先前研究发现随着年龄增加，Klotho表达逐渐减少，而颈股脉搏波传导速度加快，但其机制不明。本课题在此基础上，利用已收集的人群队列，测定血浆分泌型Klotho水平，检测Klotho基因的tagSNPs，分析血浆分泌型Klotho的环境和遗传影响因素及其与动脉硬化和血压水平的关系。同时，通过对人血管平滑肌细胞进行体外干预实验，旨在探讨Klotho表达减少对Wnt/β-catenin信号通路的影响以及其在平滑肌细胞增殖、迁移、凋亡、胶原分泌、钙化、表型转化和氧化应激中的作用及机制，将为确立Klotho作为动脉硬化早期防治新靶点及减少高血压发生提供科学依据，意义深远。

动脉硬化是高血压发病的重要原因，是和增龄相关的病理生理过程。抗衰老因子Klotho随年龄增加逐渐表达减少，可能和动脉硬化和高血压的发病有关。本研究中，我们在人群水平上评估了Klotho水平与动脉硬化和血压水平之间的关系，并在人主动脉血管平滑肌细胞进行Klotho基因RNA干扰以评估Klotho表达减少对细胞增殖、迁移等的影响。研究发现，在本自然人群中，血清Klotho水平与反射波增强指数正相关，但与cfPWV、baPWV和ABI无关。血清Klotho水平与外周肱动脉血压和中心动脉血压水平亦无关。Klotho基因KL-VS多态与血清Klotho水平密切相关，但余14个SNPs和血清Klotho水平无关。通过RNA干扰技术成功降低人主动脉血管平滑肌细胞（HA-VSMC）Klotho表达水平。RNA干扰致Klotho表达减少，可促进HA-VSMC增殖和迁移能力增强，促进血管平滑肌细胞从收缩型向分泌型转化，促进胶原合成，促进细胞钙化和氧化应激水平增加等。研究还发现，HA-VSMC Klotho表达减少可导致Wnt/β-catenin信号通路激活，多个Wnt蛋白亚型、β-catenin表达显著增加，且该信号通路下游的TCF-4、CyclinD1等也表达增加。我们的研究结果提示，血清Klotho水平与多数动脉指标以及血压水平无关，可能不是一个可靠的动脉硬化的生物标志物。Klotho表达减少可促进血管平滑肌细胞增殖、迁移、钙化及表型转化，增加氧化应激水平，从而参与动脉硬化进程。Wnt/β-catenin信号通路可能在其中Klotho表达减少致动脉硬化的过程中起重要作用。本研究为明确Klotho在动脉硬化和高血压发病中的作用提供了实验数据，具有重要的科学价值。