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在血管系统中,由内皮细胞产生的一氧化氮(NO)通常是作为一种保护性的分子来应对各种不利应激,其中包括机械的牵张。尽管对于由各种刺激诱导的eNOS激活以及NO产生进行了广泛的研究,但是对于静脉系统内皮细胞机械力诱导的NO产生则研究的较少。在病理条件下,门静脉的栓塞,由急性心衰导致的静脉於塞,大隐静脉移植以及静脉曲张等,都可能引起静脉血管急性而持续的血管扩张,进而引起静脉内皮细胞的持续的过度牵拉。事实上,静脉内皮细胞的持续牵拉很有可能跟静脉的血栓以及炎症密切相关。另外一方面,NO本身又抑制血管血栓形成和炎症,其中,NO起作用的一个重要环节就是抑制内皮细胞特异性的细胞器-Weibel-Palade小体(WPB)的胞吐过程,而这个胞吐过程中会释放很多前血栓形成和前炎症因子如von Willebrand因子(vWF)和P-选择素(P-Selectin)。因此,本论文着重于研究牵张力诱导NO的信号传导机制以及NO在内皮细胞胞吐和白细胞粘附的功能研究。 在我们的研究中,我们使用一些特异性的抑制剂或者基因特异性的shRNA,确定了牵张力诱导的eNOS的激活以及NO的产生主要是通过Protein Kinase A(PKA)和Akt两条信号通路。而且我们发现这两条通路在调节eNOS激活过程中时程上的不同,PKA通路主要是在牵张力诱导的eNOS激活和NO产生的前期起作用,而Akt通路主要是在后期。紧接着,我们确定了牵张力诱导的NO在WPB胞吐以及白细胞粘附过程中的负调控作用。由于PKA和Akt通路都介导了NO的产生,我们进一步探索这两条通路对于WPB胞吐以及白细胞粘附中的作用,研究显示,Akt通路如预期起着负调控的作用,而PKA通路则显示的是正调控,这很有可能是由于PKA通路本身就有两方面的作用,PKA-eNOS/NO只是作为一个自动的负调控反馈机制,而PKA促进胞吐和细胞粘附的功能超过了其负调控机制。 对于PKA和Akt上游通路,我们集中到了内皮细胞膜表面上的血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)以及G蛋白,研究发现,VEGFR2作为机械牵张的感应器将信号传递给P13K/Akt,进而引起eNOS的磷酸化,而G蛋白则通过提高cAMP含量活化PKA进而介导eNOS活性。本论文揭示牵张力诱导eNOS激活以及NO产生的机制并且确定NO对于牵张造成的血管血栓形成和炎症的抑制作用,对于研发减轻因血管牵张受损造成的血管炎症以及血栓形成的治疗手段具有一定的启示作用。