流型对动脉血管内皮细胞连接蛋白的影响及机制研究

动脉血管内皮细胞连接蛋白（Cx）对调控高血压、动脉硬化、血管损伤后修复和血管生成等病理生理过程有重要作用。研究表明内皮细胞Cx对定常流、台阶式扰动流、正弦脉动流等不同流动方式非常敏感，提示流型可能是影响Cx的重要因素。现有研究存在如下问题：①实验流型与体内动脉血流的实际流型有明显差异，尚无近生理脉动流对Cx影响的研究；②没有系统地做不同流型对Cx影响的对照研究；③只研究了现象，没有研究流型对Cx影响的机制。本项目利用自主研发的近生理脉动流反应器，以人主动脉内皮细胞为研究对象，系统设置不同流型（包括近生理脉动流），从Cx表达、分布、在GJ中组成的角度，对照研究流型对内皮细胞Cx的影响，并验证我们提出的假设：NO-sGC-cGMP途径及其下游的PKA可能在流型对内皮细胞Cx的调控中起重要作用。本项目对探索流型对内皮细胞Cx的影响及机制，深入理解流型致血管病理、生理现象有意义。

动脉血管内皮细胞缝隙连接蛋白（Connexin Cx）对调控高血压、动脉硬化、血管损伤后修复和血管生成等病理生理过程有重要作用。内皮细胞Cx对不同流型的流体剪切力非常敏感，提示流型可能是影响Cx的重要因素。现有研究使用的流型与体内动脉血流的实际流型有明显差异，尚无近生理脉动流对Cx影响的研究。本项目利用自主研发的近生理脉动流血管反应器，模拟生理脉动流、正弦脉动流和定常流，研究流型对内皮细胞Cx表达、分布的影响，对影响机制进行了初步探索。结果表明，内皮细胞Cx的表达、分布对不同流型的流体剪切力敏感，相比定常流和正弦脉动流，近生理脉动流环境下Cx40基因、蛋白表达最高，Cx43基因、蛋白表达最低。流型对Cx40和Cx43的影响与NO-sGC-cGMP通路相关。Cx40在体内正常血管内皮细胞中大量表达，是调控血压的重要蛋白； Cx43仅在体内血管内皮炎症发生部位表达，与内皮炎症密切相关。另外，近生理脉动流条件下，内皮细胞及其细胞骨架F-actin的排列也表现得比定常流和正弦脉动流更有规律，更接近于体内。本项目研究结果提示近生理脉动流环境更有利于维持血管内皮细胞的正常生理功能，对探索流型对内皮细胞Cx的影响及机制，深入理解流型致血管病理、生理现象有意义，也为组织工程血管体外构建提供了新思路。