Roscovitine抑制血管平滑肌细胞炎症和新生内膜增生的分子机制研究

Inflammation is a principal player in vascular smooth muscle cell (VSMC) proliferation and neointimal hyperplasia induced by blood vessel injury. It is involved in the development and growth of vascular proliferative diseases. In this study, we investigate the inhibitory effect of roscovitine on VSMC proliferation and neointimal hyperplasia using the molecular biology technology from the body system, cell and molecular level, explore the influence of roscovitine on the CDK/ nuclear factor-κB（NF-κB）/STAT3 signaling pathway, including STAT3 and NF-κB gene expression and activation, NF-κB-dependent gene expression,and investigate the cross-talk between Cyclin-dependent kinase(Cdks), nuclear factor (NF-κB) and STAT3 signal transduction pathways in VSMC. The aim of this study is to determine the anti-proliferative and anti-inflammatory effects of roscovitine on VSMC proliferation and neointimal hyperplasia to elucidate its specific signal transduction pathways mechanisms. The results will offer important theoretical basis to preventive and cure strategy vascular proliferative diseases.

炎症反应是血管损伤引起的血管平滑肌细胞（VSMC）的异常增殖和新生内膜增生的关键因素，它在血管增殖性疾病的发生与发展中起着重要的作用。本研究以炎症信号途径作为靶位，利用分子生物学技术从整体、细胞、分子水平上研究 Roscovitine抑制VSMC增殖和内膜增生的作用机制，分析Roscovitine对调控细胞周期相关蛋白表达水平以及CDK激酶活性的影响，研究Roscovitine对CDK/NF-κB/STAT3信号途径中相关激酶以及NF-κB、STAT3的表达和活化的影响，检测NF-κB下游基因表达变化，探讨CDK与NF-κB、STAT3信号途径间的交互作用，以期阐明Roscovitine抑制VSMC增殖和内膜增生的抗炎机制及信号转导通路，进而为临床应用Roscovitine防治血管增殖性疾病提供重要的理论与实验依据。

血管增殖性疾病已经成为严重危害人类健康的主要疾病。血管平滑肌细胞异常增生是该类疾病的主要病理特征和核心事件。在疾病发生的机制上，心血管增殖性疾病和肿瘤有共同的分子通路，且炎症反应使两种疾病发生的重要病机，应用抗肿瘤药物治疗血管增殖性疾病是一种新的治疗策略。有研究报道新型抗肿瘤药物roscovitine可以显著抑制多种肿瘤细胞，具有广泛的抗增殖活性和抗炎活性。因此，推测roscovitine应具有抑制血管炎性增殖的作用。. 本研究利用球囊损伤和胰酶消化法制备大鼠颈动脉内膜增生的动物模型以及体外培养VSMC，证实了Roscovitine具有显著抑制血管内膜增生和抑制VSMC增殖作用。从整体和细胞水平上初步阐明了roscovitine抑制血管平滑肌细胞炎症和新生内膜增生的分子机制。其作用机制为：①Roscovitine在体内外可阻断NIK/IKK/NF-κB炎症信号通路，下调下游炎症因子COX-2、ICAM-1、MCP-1等炎症因子表达水平；②Roscovitine通过抑制STAT3的表达及磷酸化活化，减少STAT3转位入核，阻断STAT3介导炎症信号通路；③组织特异性阻断ERK/c-Jun信号通路中相关蛋白表达与活化；④抑制CDKs/cyclins的表达、升高p27和p53蛋白表达抑制细胞增殖。研究结果表明，roscovitine可作用于多靶点、多条信号通路，抑制大鼠颈动脉内膜和VSMC炎症增生。提示，Roscovitine具有潜在的治疗人类血管增殖性疾病的效应。. 建立了新的制作动物模型的方法，证实了roscovitine局部给药方式可有效抑制内膜增生。该研究将为制备血管内膜增生的动物模型提供一种方便、可行的实验方法；并为下一步研发防治血管在狭窄的roscovitine涂层支架的提供实验证据。