缺氧诱导线粒体DNA释放后激活cGAS-STING通路促进肺动脉平滑肌细胞增殖

作者：韦汉南; 陈德伟; 张二龙; 高钰琪^*

来源：陆军军医大学学报, 2022, 44(02): 117-124.

DOI：10.16016/j.2097-0927.202107134

• mtDNA释放
• cGAS-STING通路
• 肺动脉平滑肌细胞
• 缺氧
• 增殖

目的探究线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)释放在缺氧诱导大鼠肺动脉平滑肌细胞(rat pulmonary arterial smooth muscle cells, RPASMCs)增殖中的作用及可能机制。方法 (1)1%O2缺氧处理RPASMCs分3组(n=3):常氧组、缺氧24 h组、缺氧48 h组。(2)环孢素A(CsA)抑制线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore, MPTP)分为3组(n=3):常氧组、缺氧48 h组、缺氧48 h+CsA处理组。(3)siRNA敲低干扰素基因刺激因子(stimulator of interferon genes, STING)表达分为3组(n=3):常氧+NC组、缺氧48 h+NC组、缺氧48 h+si-STING组。(4)采用CCK-8检测细胞增殖,RT-qPCR、Western blot检测环状GMP-AMP合酶(cyclic GMP-AMP synthase, cGAS)、STING、增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen, PCNA)的基因与蛋白表达,qPCR检测细胞质mtDNA释放,ELISA检测细胞培养上清中CXC趋化因子配体10(C-X-C motif chemokine ligand 10,CXCL10)水平。结果缺氧可诱导RPASMCs释放mtDNA(P<0.01),显著上调cGAS、STING、PCNA的表达(P<0.05),并增强CXCL10的分泌(P<0.01),进而促进RPASMCs增殖(0.44±0.02 vs 0.72±0.03)(P<0.05)。抑制MPTP可阻断mtDNA释放(P<0.01),显著下调cGAS、STING、PCNA的表达(P<0.01),降低CXCL10的分泌水平(P<0.01),并显著抑制缺氧诱导的RPASMCs增殖(0.74±0.12 vs 0.43±0.06)(P<0.01)。敲低STING可显著下调PCNA的表达(P<0.05),降低CXCL10的分泌水平(P<0.01),并显著抑制缺氧诱导的RPASMCs增殖(0.68±0.03 vs 0.58±0.01)(P<0.01)。结论缺氧可诱导平滑肌细胞释放mtDNA,介导缺氧诱导的平滑肌细胞增殖,其机制可能与cGAS-STING通路的激活有关。

• 单位
  第三军医大学; 中国人民解放军陆军军医大学