GSK3β调控内质网应激介导的血管平滑肌细胞增殖异常的机制

Diabetes is an independent risk factor for atherosclerosis-the second cause of death in the world. Understanding the molecular and cellular mechanisms by which diabetes mellitus promotes atherosclerosis(AS) provides a promising hypothesis and multiple new targets for potential therapeutic intervention in the treatment of diabetes mellitus and accelerated AS. .The goal of this study is to identify a novel mechanism involving GSK3β and endoplasmic reticulum stress pathways as a potential link between hyperglycaemia and AS. The diabetic AS model group, GSK3β inhibitor treated group and the normal control group were established. Biochemical and slice staining analysis were taken to detect the effect of GSK3β inhibitor in the development of diabetic AS and the proliferation activity of vascular smooth muscle cells(VSMCs). The gene chip is used to screen the target genes of GSK3β. To identify the specific regulation mechanism between GSK3β and ERS pathways, we construct the overexpression and RNAi recombinant expression vector with GSK3β. Then, the transfected cells and normal cells were treated with Tunicamycin to induce ERS cell model, and the sample were detected by immunoprecipitation, luciferase reporter system, Real time-PCR and western blot to determine the target site of GSK3β in endoplasmic reticulum stress pathways..Results of this study will be helpful for understanding the regulation mechanism of GSK3β and endoplasmic reticulum stress pathways in the development of atherosclerosis, and searching therapeutic target of diabetic atherosclerosis.

动脉粥样硬化（AS）是糖尿病患者致死致残的主要原因。血管平滑肌细胞的异常增殖是AS发生、发展的重要步骤。内质网应激与AS发生发展过程中血管平滑肌细胞的增殖异常密切相关。糖原合成酶激酶 3β（GSK3β）在细胞增殖调控和内质网介导的细胞凋亡途径中均发挥着重要的作用。本研究以GSK3β基因与内质网应激之间的关系为切入点，研究糖尿病AS发生发展过程中血管平滑肌细胞增殖异常的分子机制。首先建立糖尿病AS小鼠模型，设立GSK3抑制剂组；随后利用基因芯片法分析处理后不同实验组小鼠内质网应激相关基因的表达变化，筛选出候选基因；通过建立血管平滑肌细胞的体外内质网应激细胞模型，结合GSK3β基因过表达和干扰载体的转染，以及免疫共沉淀、启动子荧光素酶检测系统等相关分子生物学检测方法明确GSK3β基因的具体调控机制，以期为研究GSK3β和内质网应激在糖尿病AS形成过程中的作用机制，寻找新的作用靶点提供理论依据。

动脉粥样硬化（AS）是糖尿病患者致死致残的主要原因。而血管平滑肌细胞的异常增殖是糖尿病 AS 发生、发展的关键环节。糖原合成酶激酶 3β（GSK3β）参与多条细胞信号通路，在细胞增殖和凋亡调控方面发挥着重要的作用。本研究通过饲喂高脂高糖饲料结合腹腔注射链脲佐菌素的方法建立糖尿病动脉粥样硬化大鼠模型，腹腔分别注射不同剂量的 LiCl 进行干预，通过生理、生化，病理组织学，免疫组化和 Western blot 检测，研究 LiCl 在糖尿病 AS 形成过程中的作用。研究结果表明，LiCl 在糖尿病 AS 大鼠的体重和血糖调节方面无显著作用，但可显著降低TCH、vWF 和sEPCR 的表达（P<0.01），组织病理学、免疫组化和 Western blot 检测结果表明，LiCl 在胰岛保护方面无显著作用，但可降低主动脉血管病变的程度，LiCl 处理后血管组织 α-SMA、PCNA 和 CHOP 的表达明显降低，BCL-2 和 pGSK3β 表达增强。体外研究发现，LiCl 在衣霉素诱导 VSMC凋亡过程中无明显的保护作用，但可显著抑制高糖诱导的 VSMC 增殖和迁移。10mM 以上浓度的 LiCl 作用后，VSMC 间质细胞标志 Vimentin 和 α-SMA 表达降低，上皮细胞标志 E-cadherin 表达升高，并伴有形态的转变，表明 LiCl 可诱导 VSMC 发生间质-上皮转化。使用PI3K/Akt 信号通路抑制剂 LY294002可与 LiCl 起到协同抑制 VSMC 增殖，促进间质-上皮转化的作用。本研究表明：GSK3β 抑制剂 LiCl 可通过对血脂水平、血管损伤程度、VSMC 增殖、凋亡和表型的调控在糖尿病 AS 过程中发挥重要的作用。