同型半胱氨酸经ERK通路上调ETB受体表达促血管平滑肌细胞增殖机制

Vascular smooth muscle cell (VSMC) proliferation induced by endothelin B (ETB) receptor could promote development of atherosclerosis. Our data showed that homocysteine(Hcy) up-regulated expression of ETB receptor, accompany with reduction of S-nitrosylated ERK in VSMC. Relationship between them is unclear. We will determine effect of Hcy on levels of S-nitrosylated ERK, phosphorylated ERK, ETB receptor, and cell proliferation in VSMC and vessel culture model, respectively. In order to understand the role of S-nitrosylated ERK/ phosphorylated ERK/ETB receptor pathway, we will examine the effects of phosphorylated ERK inhibitor, ETB receptor or adenovirus overexpressing S-nitrosylation-mimetic ERK protein on VSMC proliferation induced by Hcy. We will determine levels of phosphorylation and activity of NF-κB to investigate mechanism of ERK regulating ETB receptor in VSMC and vessel culture model treated by Hcy. Finally, we will further confirm the results of in vitro experiments using animal models. This study will provide new experimental and theoretical basis for clarifying mechanism of atherosclerosis induced by Hcy, and investigating prevention of atherosclerosis.

内皮素B（ETB）受体促血管平滑肌细胞（VSMC）增殖作用是促进动脉粥样硬化（As）发生发展的重要机制之一。预实验结果显示，同型半胱氨酸（Hcy）上调VSMC中ETB受体表达与亚硝基化ERK水平减少有关，但机制不明。本研究拟利用VSMC和离体血管模型，明确Hcy对VSMC中亚硝基化ERK、磷酸化ERK、ETB受体表达水平及细胞增殖的影响；利用磷酸化ERK、ETB受体抑制剂或过表达亚硝基化ERK模拟物的腺病毒处理模型，分别阻断ERK磷酸化和ETB受体表达，或恢复亚硝基化ERK水平，探讨Hcy通过亚硝基化ERK/磷酸化ERK/ETB受体途径促VSMC增殖的机制；检测ERK下游NF-κB通路关键蛋白磷酸化水平以及NF-κB的活性，进一步探讨ERK调控ETB受体的下游作用机制。利用动物模型，对体外实验结果进行在体验证。这将为阐明Hcy致As的发病机制和探讨As防治提供新的实验和理论依据。

同型半胱氨酸（Hcy）是蛋氨酸代谢过程中形成的一种含硫氨基酸。高同型半胱氨酸血症（HHcy，血中Hcy浓度≥15 µM）是动脉粥样硬化（As）的独立危险因子之一。Hcy的促血管平滑肌细胞（VSMC）增殖作用是其促进As进展的重要机制。然而，其机制尚不清楚。内皮素B（ETB）受体在VSMC增殖发挥重要作用。本课题利用离体和在体模型，通过阻断ERK1/2信号通路，检测VSMC中ETB受体及受体介导的血管张力、血压变化。实验结果显示，Hcy能够显著上调VSMC中ETB受体的表达，增强ETB受体介导的血管收缩，上调血压水平。然而，这种作用能够分别被ERK1/2及其下游NF-κB阻断剂所阻断。这表明，Hcy能够通过激活ERK1/2-NF-κB通路，上调ETB受体。进一步研究发现，Hcy所上调的VSMC中ETB受体和血压水平，能够被SNO-ERK1模拟物所阻断。这表明，Hcy能够通过减少ERK的亚硝基化水平上调ETB受体。最后，本课题还发现，Hcy促进VSMC的迁移和增殖，而这种作用能够被ETB受体阻断剂所阻断。这表明，Hcy可能通过上调ETB受体，促进VSMC的迁移和增殖。已有的研究表明，亚硝基化能够抑制ERK的激活。因此，结合本课题已得结果，得出初步结论： Hcy能够通过减少ERK的亚硝基化水平，激活ERK1/2-NF-κB通路，上调ETB受体，促进VSMC的迁移和增殖。本项目为HHcy致As的机制研究提供理论基础并为其临床防治提供新思路和新靶点。本项目资助发表论文10篇，其中SCI收录论文7篇，申请专利1项，获得陕西省科学技术三等奖1项（R5），培养硕士研究生3名。