TGF-β和强力霉素干预在动脉钙化发病的病理基础

动脉钙化增加血管硬度,降低血管顺应性,促进斑块和血管破裂、以及动脉瘤形成的危险,是冠心病,中风和外周血管病等心血管事件发生的主要危险因子之一。我们前期研究发现基质金属蛋白酶(MMPs)在动脉钙化中有高表达，强力霉素对其有抑制作用；我们设想通过干预动脉钙化的病理过程达到治疗目的。本项目将构建动物动脉钙化模型，测定钙化相关指标TGF-β、MMPs的表达；进而对动脉钙化模型进行药物干预（强力霉素），抑制动脉钙化的产生。本研究将进一步阐述TGF-β信号通路在血管钙化中的作用。本研究的完成将为动脉钙化的检测、预防和治疗提供新的方法和思路，对心血管疾病的临床预防和治疗具有重要意义。

1.背景：心血管疾病是危害人类身心健康的重要危险因素之一，且其发病率和死亡率逐年递增，而动脉钙化是心血管疾病中常见的病理改变类型，特别在动脉粥样硬化、糖尿病等患者。钙化的血管管壁硬度增加、顺应性下降，在许多的心血管事件的发生发展中起到促进甚至主导性作用，因此研究动脉钙化的发生机制，认清其发生发展的病理过程，对于治疗，预防甚至逆转动脉钙化的发生，从而减少心血管事件的发生有着重要的意义。结合相关文献报道及我们前期研究成果，基质金属蛋白酶（MMPs）、TFG-β 在钙化的动脉中有高表达，且强力霉素能够抑制部分基质金属蛋白酶的表达，我们设想MMPS、TGF-β在动脉钙化的发病机理中扮演重要作用，而强力霉素能通过影响它们的表达来实现治疗动脉钙化的目地。2、内容、成果：我们通过雄性SD大鼠建立动脉钙化模型，采用组织芯片技术检测动脉钙化组和正常组基因组表达的差异，并比较了MMPS、TGF-β在两组中的表达变化，结果显示动脉钙化后的大鼠血管组织基因表达发生了复杂的变化，有41012条基因差异表达，其中上调基因20528条，下调基因20484条，在上述差异表达的基因当中为2倍差异的有710条，上调基因344条，下调基因366条；在两组中MMPs、TGF-β的比较发现TGF-β1、TGF-β3、MMP2表达量差异有统计学意义，且钙化组基因表达量均高于对照组，结合基因表达芯片技术和RT-PCR技术，基本证实TGF-β1、TGF-β3、MMP2 mRNA在大鼠动脉钙化组织中呈高表达状态。我们在此基础上使用强力霉素建立动脉钙化干预组，并再次使用组织芯片技术筛查钙化组和干预组间基因表达差异的变化，结果显示强力霉素治疗组与钙化模型组相比有80条基因表达量发生显著改变，其中47条基因表达上调，33 条基因表达下调，涉及到的信号通路有 40条，涉及氧化应激、炎症反应、细胞粘附、蛋白水解等多个生物学过程。3.意义：综合两次组织基因芯片技术成果及病理、RT-PCR、WB、免疫组化等实验结果，我们基本证实MMPS、TGF-β在动脉钙化组织中高表达，与其发生发展有着重要的联系；强力霉素能抑制MMPS、TGF-β的表达，减轻动脉钙化的严重程度；同时筛查出大量差异表达的基因，为后期研究动脉钙化发病机理有着重要的指导意义。