血管内膜增生过程中tiRNA-Gly-GCC调控血管平滑肌细胞表型转化的作用及机制研究

研究背景及目的:血管内膜增生(intimal hyperplasia,IH)是血管损伤后发生的结构性改变,同时也是血管重建术后再狭窄以及动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的共同病理特征。血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)作为血管壁的主要组成部分,在IH过程中扮演着重要角色。当血管受损时,VSMCs由生理状态下收缩型转化为病理状态下的分泌型,伴随着其增殖、迁移以及分泌能力上调,过度增殖、迁移的VSMCs以及分泌的细胞外基质在血管腔内堆积最终形成血管新生内膜。转运 RNA(transfer RNA,tRNA)衍生的小 RNA(tRNA-derived small RNA,tsRNA)是由tRNA在特定条件下断裂产生的新型非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)。近期研究证实tsRNA具有调控基因表达的功能,参与肿瘤、心血管疾病、免疫、感染等MK-2206核磁多种疾病进程,但在IH过程中对VSMCs的功能调控及机制尚不清楚。因此,本研究旨在探究tsRNA能否通过调节VSMCs功能参与IH发生发展及其机制。研究方法:本研究通过血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor-BB,PDGF-BB)诱导人主动脉平滑肌细胞(human aortic smooth muscle cells,HASMCs)由收缩型向分泌型转化,tsRNA测序分析两种不同表型HASMCs中tsRNA表达谱,筛选出明显差异表达的tsRNA,并通过qPCR验证,选取tiRNA-Gly-GCC作为研究目标。利用qPCR实验验证tiRNA-Gly-GCC在AS患者与健康对照血管组织、血浆以及在大鼠颈LGX818临床试验动脉球囊损伤模型中的表达趋势。体外过表达/敲低tiRNA-Gly-GCC,检测HASMCs增殖、迁移、表型转化。生信分析预测tiRNA-Gly-GCC作用靶点,并通过双荧光素酶报告基因验证其相互作用位点。利用腺病毒过表达靶基因CBX3进行回复实验。应用antagomir tiRNA-Gly-GCC在大鼠颈动脉球囊损伤血管中敲低tiRNA-Gly-GCC,观察其对IH影响及其作用机制。研究结果:蛋白印迹(western blot,WB)实验结果表明体外诱导HASMCs表型转化成功。tsRNA测序结果显示tsRNA表达谱在两种表型的HASMCs中存在差异表达。qPCR实验表明tiRNA-Gly-GCC在分泌型HASMCs中显著上调且表达丰富,进一步研究证实tiRNA-Gly-GCC在AS患者血管组织、血浆以及大鼠损伤颈动脉中表达上调。CCK-8、EdU、WB实验以及细胞划痕、transwell实验结果表明过表达tiRNA-Gly-GCC 可促进 HASMCs 增殖、迁移、去分化。而敲低 tiRNA-Gly-GCC 则抑制HASMCs增殖、迁移,并逆转其分泌表型。tiRNA-Glybioorganic chemistry-GCC主要通过靶向CBX3调节HASMCs功能。在大鼠颈动脉球囊损伤血管中敲低tiRNA-Gly-GCC可通过CXB3逆转VSMCs分泌表型,最终抑制IH。研究结论:1.tiRNA-Gly-GCC在分泌型HASMCs、AS患者血管组织和血浆以及大鼠颈动脉球囊损伤血管中表达上调。2.tiRNA-Gly-GCC可促进HASMCs增殖、迁移、去分化。3.敲低tiRNA-Gly-GCC可抑制HASMCs增殖、迁移并逆转其分泌表型。4.CBX3是tiRNA-Gly-GCC发挥调控HASMCs表型转化的靶点。5.体内敲低tiRNA-Gly-GCC可通过上调CBX3,从而逆转VSMCs分泌表型,最终抑制大鼠颈动脉球囊损伤后IH程度。