周期性拉伸通过组蛋白乳酸化修饰调控平滑肌细胞增殖功能

作者：陈鑫; 吕慧珍; 艾玎^*

来源：天津医科大学学报, 2023, 29(05): 494-531.

• 周期性拉伸
• 乳酸
• 组蛋白乳酸化修饰
• 血管平滑肌细胞

目的：利用细胞单轴周期性拉伸模型，探究静脉移植手术后的周期性拉伸应力对血管平滑肌细胞（VSMC）组蛋白乳酸化修饰的影响。方法：使用细胞单轴周期性拉伸装置，对大鼠原代VSMC给予拉伸幅度15%、频率1 Hz的拉伸刺激来模拟动脉的周期性拉伸，对照组以细胞静止于拉伸小室来模拟静脉的拉伸状态。细胞收样后，使用Western印迹检测VSMC周期性拉伸24 h前后的增殖细胞核抗原（PCNA）和α平滑肌肌动蛋白（α-SMA）的蛋白水平，qPCR检测平滑肌细胞增殖和分化基因的m RNA水平。随后用比色法检测周期性拉伸前后细胞内的乳酸含量，并提取在两种不同力学条件下处理24 h的VSMC的组蛋白来检测泛和位点特异性的乳酸化修饰水平。结果：Western印迹结果说明，和静息状态相比，VSMC周期性拉伸24 h后的PCNA蛋白水平没有明显变化（P=0.777）,α-SMA的蛋白水平下降（t=4.715,P<0.01）。qPCR结果显示，和静息状态相比，PCNA的mRNA水平在VSMC周期性拉伸12 h后上升，24 h恢复到初始水平；细胞周期蛋白Ccnd1和Cdk6的m RNA水平呈时间依赖性上升，细胞周期依赖性激酶抑制剂Cdkn1a和分化相关基因Acta2、Tagln的m RNA水平呈时间依赖性下降。比色法结果显示，和静息状态相比，VSMC周期性拉伸24 h后的乳酸积累增加（t=5.554,P<0.01）。Western印迹结果显示，和静息状态相比，VSMC周期性拉伸24 h后的泛乳酸化修饰水平上升（t=3.603,P<0.01），特异性位点乳酸化修饰如H3K9la、H3K14la和H3K18la的水平均增加。与静息状态（0 h）相比，H3K9la、H3K14la和H3K18la的水平显著增加（t=6.001、6.966、12.750，均P<0.000 1）。结论：周期性拉伸后VSMC的代谢状态发生改变，糖酵解的最终代谢产物乳酸积累增加，组蛋白乳酸化修饰水平也增加，这可能是引起VSMC增殖的原因。

• 单位
  天津医科大学; 基础医学院