实验研究
内源性二氧化硫对大鼠肺动脉成纤维细胞胶原沉积的调节作用及机制
中华实用儿科临床杂志, 2017,32(13) : 1008-1012. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-428X.2017.13.013
摘要
目的

探讨内源性二氧化硫(SO2)对大鼠肺动脉成纤维细胞胶原沉积的调节作用及机制。

方法

以原代大鼠肺动脉成纤维细胞为模型,分为对照组、L-天冬氨酸-β-异羟肟酸(HDX)组和HDX+SO2组。使用高效液相色谱法(HPLC)检测肺动脉成纤维细胞上清中SO2水平,免疫荧光法检测肺动脉成纤维细胞中胶原Ⅰ和胶原Ⅲ的水平,Western blot检测肺动脉成纤维细胞中Smad2/3的磷酸化水平、基质金属蛋白酶-13(MMP-13)和金属蛋白酶组织抑制剂-1(TIMP-1)的蛋白表达。采用单因素方差进行多组间的差异比较,进一步采用Bonferroni检验进行2组之间的比较,P<0.05为差异有统计学意义。

结果

与对照组相比,HDX组肺动脉成纤维细胞中内源性SO2生成减少[(14.30±0.48) μmol/L比(20.14±0.49) μmol/L,P<0.01],Smad2/3磷酸化水平增加(1.03±0.31比0.48±0.20,P<0.01),MMP-13和TIMP-1的蛋白表达减少(MMP-13:0.28±0.06比0.75±0.11,P<0.01);TIMP-1:(0.40±0.05比0.66±0.20,P<0.01),MMP-13/TIMP-1比值减小(0.71±0.12比1.23±0.45,P<0.01),胶原Ⅰ及胶原Ⅲ水平显著增加。与HDX组相比,HDX+SO2组肺动脉成纤维细胞中Smad2/3磷酸化水平降低(0.57±0.16比1.03±0.31,P<0.01),MMP-13和TIMP-1的蛋白表达增加(MMP-13:0.63±0.06比0.28±0.06,P<0.01;TIMP-1:0.59±0.11比0.40±0.05,P=0.015),MMP-13/TIMP-1比值增大(1.10±0.22比0.71±0.12,P=0.033),胶原Ⅰ及胶原Ⅲ水平显著减少。

结论

SO2通过抑制Smad2/3信号通路,增加MMP-13及TIMP-1的蛋白表达,上调MMP-13/TIMP-1比值,进而促进胶原的降解,减少大鼠肺动脉成纤维细胞胶原沉积。

引用本文: 于文, 黄娅茜, 杜军保, 等.  内源性二氧化硫对大鼠肺动脉成纤维细胞胶原沉积的调节作用及机制 [J]. 中华实用儿科临床杂志,2017,32( 13 ): 1008-1012. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-428X.2017.13.013
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胶原的异常沉积是血管结构重构的重要原因之一,血管外膜中的成纤维细胞参与血管结构重构的形成[1,2]。二氧化硫(SO2)是新型气体信号分子,可以在心血管组织中由含硫氨基酸代谢生成[3],具有持续产生、快速分散、生物半衰期短等特点,广泛参与血管稳态的调节[4,5,6]。前期研究发现,SO2可以缓解低氧性肺动脉高压大鼠肺小动脉中胶原的沉积[7]。胶原降解是影响胶原沉积的重要环节,基质金属蛋白酶-13(MMP-13)和金属蛋白酶组织抑制剂-1(TIMP-1)是调节胶原降解的关键分子。Smad2/3信号通路是调节胶原代谢的重要通路,广泛参与胶原代谢相关基因如MMPsTIMPs、胶原蛋白等的表达。因此,本研究以大鼠肺动脉成纤维细胞为实验模型,给予L-天冬氨酸-β-异羟肟酸(HDX)抑制内源性SO2生成或给予SO2供体干预,检测SO2对胶原Ⅰ和胶原Ⅲ、MMP-13/TIMP-1表达及Smad2/3信号通路的影响,探讨内源性SO2对大鼠肺动脉成纤维细胞胶原代谢的调节作用及其机制。

 
 
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胶原
成纤维细胞
二氧化硫