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目的:血管紧张素Ⅱ(AngtensinⅡ,AngⅡ)作为肾素-血管紧张素系统的主要成分,是机体内强烈的缩血管物质,在多种心血管疾病的发生发展中起重要作用。内皮细胞(endothelial cell,EC)作为血管的第一道屏障,在维持血管稳态中发挥关键性作用。内皮功能紊乱通常是指内皮功能特征改变或其功能部分缺失,包括内皮细胞形态学改变,内皮依赖性血管舒张功能下降,以致内皮从抗炎状态转变为促炎状态,从抗凝状态转变为促凝血状态。血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)参与血管顺应性变化,与内皮细胞一起在血管重塑中起重要作用。AngⅡ既可促进EC功能紊乱,同时亦刺激VSMC增殖、产生自由基及释放基质金属蛋白酶,增加胶原沉积,介导血管炎症及其他生长因子的产生。越来越多的证据表明内皮功能紊乱、平滑肌的增殖迁移在心血管疾病病理过程中发挥重要作用,阐明二者内在机制至关重要。 线粒体是细胞内高度动态变化的细胞器,其在细胞内运动、融合、分裂并形成动态平衡的网状结构。线粒体融合与分裂的平衡维持着活细胞中线粒体的形态以及正常的线粒体功能和细胞功能。近期研究表明线粒体动态平衡影响了内皮细胞的功能,但其具体机制尚不明确。Drp1(dynamin-related protein1,Drp1)作为线粒体融合分裂不可或缺的蛋白而受到关注,我们前期研究发现Drp1参与内皮细胞衰老过程,提示Drp1可能亦涉及血管损伤诱导的血管重塑过程。因此本研究的目的旨在探讨Drp1通过改善EC及VSMC功能参与AngⅡ介导血管重塑的机制;探讨Mdivi-1抑制Drp1能否改善AngⅡ介导高血压血管损伤过程。 方法:我们使用人脐静脉内皮细胞株(HuVECs)、分离原代大鼠主动脉VSMC,建立AngⅡ诱导的EC及VSMC细胞模型。利用Western blot检测到Drp1在AngⅡ处理的HuVECs升高,12h达到高峰,并伴随着线粒体的分裂增加以及内皮的功能异常、凋亡增加,而加入Mdivi-1可缓解AngⅡ介导的内皮功能紊乱、降低凋亡率。在大鼠主动脉平滑肌原代细胞使用AngⅡ处理12小时,在8小时达到高峰,同时伴随着胶原表达的升高,而加入Mdivi-1可以抑制其表达。 结果:我们以正常大鼠埋泵建立AngⅡ灌注的动物水平模型。此外,为了研究Drp1对血管重塑的影响,我们在动物水平上使用了Drp1的功能性抑制剂Mdivi-1。SD8周龄大鼠随机分3组,每组6只,对照组,AngⅡ灌注组:1g/kg/min AngⅡ缓释14天,给药组:AngⅡ灌注14天内每两天腹腔注射1.25mg/kg Mdivi-1。我们发现Mdivi-1对血压并无显著影响,AngⅡ灌注导致主动脉中膜Drp1蛋白表达量增加,Mason及荧光染色显示AngⅡ灌注组主动脉中膜胶原增加,而AngⅡ灌注且注射Mdivi-1组胶原含量显著下降。 结论:本研究发现在AngⅡ诱导EC及VSMC功能改变过程中,伴随Drp1蛋白表达升高,线粒体过度分裂;进一步在AngⅡ诱导的高血压大鼠模型中证实Drp1参与血管损伤过程。使用Drp1功能抑制剂Mdivi-1可以有效缓解AngⅡ诱导高血压大鼠模型的内皮功能紊乱与血管中膜胶原纤维增多。提示线粒体融合分裂异常可能是高血压血管损伤的一个干预靶点。