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目的:在细胞水平,探讨血管紧张素Ⅱ对血管平滑肌细胞钙化的影响及可能的信号通道。探讨血管紧张素-(1-7)对血管平滑肌细胞钙化的影响及可能的信号通道。为ARB在临床防治血管钙化中的应用提供理论依据。
方法:用组织块法培养原代大鼠主动脉血管平滑肌细胞。用β--磷酸甘油制备钙化血管平滑肌细胞。分组干预如下:1)对照组:用普通培养基(含10%胎牛血清、100U/ml青霉素、100 μg/ml链霉素的DMEM)培养;2)钙化组:用普通培养基加10mM β--磷酸甘油培养(钙化培养基);3)血管紧张素工工组:在钙化培养基中加入浓度为100nM的血管紧张素Ⅱ;4)AT1RB(ARB)组:在钙化培养基中加入浓度为100nM的血管紧张素Ⅱ和浓度为1μ M血管紧张素Ⅱ 1型受体拮抗剂缬沙坦;5)血管紧张素Ⅱ+PKA工组:在钙化培养基中加入血管紧张素Ⅱ和浓度为40nM的选择性蛋白激酶A抑制剂(PKAI)H89;6)血管紧张素Ⅱ+PKCI组:在钙化培养基中加入血管紧张素Ⅱ和浓度为10nM的选择性蛋白激酶C抑制剂(PKCI)GF109203X;7)血管紧张素-(1-7)组:在钙化培养基中加入浓度为100nM的血管紧张素-(1-7);8)血管紧张素-(1-7)+血管紧张素Ⅱ组:在钙化培养基中加入浓度为100nM的血管紧张素-(1-7)和浓度为100nM的血管紧张素Ⅱ;9)血管紧张素-(1-7)+PKAI组:在钙化培养基中加入浓度为100nM的血管紧张素-(1-7)和浓度为40nM的选择性蛋白激酶A抑制剂(17KAI)H89;10)血管紧张素-(1-7)+PKCI组:在钙化培养基中加入血管紧张素-(1-7)和浓度为10nM的选择性蛋白激酶C抑制剂(PKCI)GF109203x。每4天换液1次,每2天加药1次,14天后终止实验。通过Von Kossa染色、检测细胞内钙含量、碱性磷酸酶、骨钙素、环磷酸腺苷(cAMP)、CBFA1 mRNA等,探讨血管紧张素Ⅱ和血管紧张素-(1-7)对血管平滑肌细胞钙化的影响及可能的信号通道。
结果:
1.血管紧张素Ⅱ组钙化面积较钙化组升高了39.7%(P<0.05);ATlRB组钙化面积较血管紧张素Ⅱ组减少了21.1%(P<0.05),AT1RB组和钙化组无显著性差异(P>0.05)。PKAI组的钙化面积与血管紧张素Ⅱ组比较无显著性差异(P>0.05),PKCI组比血管紧张素Ⅱ组减少32.4%(P<0.05)。提示AT1RB和PKCI可阻断血管紧张素Ⅱ对钙化面积的促进作用。
2.与正常对照组相比,钙化组平滑肌细胞钙含量、碱性磷酸酶活性、骨钙素分别升高了184.9%、381.9%(P(0.01)和69.5%(P<0.05);血管紧张素Ⅱ组钙含量、碱性磷酸酶活性、骨钙素较钙化组分别升高了24.3%、29.6%和65.3%(P<0.05);AT1RB组钙含量、碱性磷酸酶活性、骨钙素较血管紧张素Ⅱ组分别减少了23.5%、24.2%和38.0%(P<0.05),AT1RB组和钙化组的钙含量、碱性磷酸酶活性、骨钙素无显著性差异(P>0.05)。PKAI组的钙含量、碱性磷酸酶活性、骨钙素与血管紧张素工工组比较无显著性差异(P>0.05),PKCI组的钙含量、碱性磷酸酶活性、骨钙素比血管紧张素Ⅱ组分别减少29.8%、23.0%和33.6%(P(0.05),而PKCI组的钙含量、碱性磷酸酶活性、骨钙素与钙化组及AT1RB组比较无显著性差异(P>0.05)。提示AT1RB和PKCI可阻断血管紧张素Ⅱ对钙含量、碱性磷酸酶活性、骨钙素的影响。
3.与正常对照组相比,钙化组平滑肌细胞cAMP下降了12.8%(P>0.05);血管紧张素Ⅱ组cAMP较钙化组下降了39.8%(P<0.05);AT1RB组cAMP较血管紧张素Ⅱ组升高了74.8%(P(0.05),AT1RB组和钙化组的cAMP无显著性差异(P>0.05)。提示AT1RB和PKCI可阻断血管紧张素Ⅱ对cAMP的抑制作用。
4.血管紧张素Ⅱ组的Cbfal mRNA表达为钙化组的3.60倍,增加260%(P<0.05),ATlRB组较血管紧张素Ⅱ组减少68.3%(P<0.05);PKAI组的CbfalmRNA表达与血管紧张素工工组比较无显著性差异(P>0.05):PKCI组的Cbfal mRNA表达较血管紧张素Ⅱ组减少72.4%(P<0.05),而与钙化组及AT1RB组比较无显著性差异(P>0.05)。提示ATlRB和PKCI可阻断血管紧张素Ⅱ对Cbfal mRNA表达的影响。
5.血管紧张素-(1-7)组的钙化面积较钙化组减少24.1%;血管紧张素-(1-7)+血管紧张素Ⅱ组的钙化面积较血管紧张素Ⅱ组减少了22.5%(P(0.05);PKAI组钙化面积较血管紧张素-(1-7)升高28.5%(P<0.05),而与钙化组无显著性差异(P>0.05)。提示PKAI可阻断血管紧张素-(1-7)抑制钙化面积的作用。 6.与正常对照组相比,钙化组平滑肌细胞钙含量、碱性磷酸酶活性、骨钙素分别升高了128.9%、342.3%和87.5%(P<0.01);血管紧张素-(1-7)组钙含量、碱性磷酸酶活性、骨钙素较钙化组下降了18.2%、18.9%(P>0.05)、26.4%(P<0.05);血管紧张素-(1-7)+血管紧张素Ⅱ组的钙含量、碱性磷酸酶活性、骨钙素较血管紧张素Ⅱ组减少了23.6%、22.2%、37.8%(P(0.05),而与钙化组无显著性差异(P>0.05),提示血管紧张素-(1-7)可拮抗血管紧张素Ⅱ的促进钙化的作用;PKAI组钙含量、碱性磷酸酶活性、骨钙素较血管紧张素-(1-7)分别升高24.0%、26.2%、35.0%(P<0.05),而与钙化组无显著性差异(P>0.05),提示PKAI可阻断血管紧张素-(1-7)抑制钙含量、碱性磷酸酶活性、骨钙素的作用;PKCI组钙含量较血管紧张素-(1-7)组有下降,但无显著性差异(P>0.05)。
7.与正常对照组相比,钙化组平滑肌细胞cAMP下降了9.9%,但无显著性差异(P>0.05);血管紧张素-(1-7)组cAMP较钙化组升高了40.0%(P(0.05);血管紧张素Ⅱ组cAMP较钙化组下降了39.5%(P(0.05);血管紧张素-(1-7)+血管紧张素Ⅱ组cAMP较血管紧张素Ⅱ组升高了74.8%(P<0.05),而与钙化组无显著性差异(P>0.05);PKAI组和PKCI组的cAMP与血管紧张素-(1-7)组比较无显著性差异(P>0.05)。提示血管紧张素-(1-7)可拮抗血管紧张素Ⅱ对cAMP的抑制作用。
8.血管紧张素-(1-7)组Cbfal mRNA表达较钙化组下降57.3%(P(0.05);血管紧张素-(1-7)+血管紧张素Ⅱ组的Cbfal mRNA表达较血管紧张素Ⅱ组减少72.5%(P<0.05),而与钙化组无显著性差异(P>0.05),提示血管紧张素-(1-7)可拮抗血管紧张素Ⅱ促进Cbfal mRNA表达的作用;PKAI组Cbfal mRNA表达较血管紧张素-(1-7)组升高132.6%(P<0.05),而与钙化组无显著性差异(P>0.05),提示PKAI可阻断血管紧张素-(1-7)抑制Cbfal mRNA表达的作用。。
结论:Ang Ⅱ可促进β-磷酸甘油诱导的血管平滑肌细胞钙化,其途径是通过血管紧张素Ⅱ 1型受体,胞内信号途径是PKC-(ERK)-Cbfal途径;AngⅡ可降低β-磷酸甘油诱导的钙化血管平滑肌细胞内cAMP浓度;Ang-(1-7)可抑制β一磷酸甘油诱导的血管平滑肌细胞钙化,并拮抗血管紧张素Ⅱ促进的血管平滑肌细胞钙化;其胞内信号途径是通过cAMP-PKA-Cbfal;Ang-(1-7)可提高β-磷酸甘油诱导的钙化血管平滑肌细胞胞内cAMP浓度。ARB可用于防治血管钙化。