内质网Ca2+感受器STIM1调控糖尿病冠状动脉平滑肌细胞表型转化的机制

Vascular smooth muscle cells (VSMCs) phenotype transformation is the key to the formation of atherosclerosis in diabetes, but the mechanism is unknown. Previous studies have demonstrated that calcium regulation dysfunction induced the imbalance of VSMCs contractile proteins and synthetic proteins expression. The pre experiment found that Ca2+ sensor STIM1 expression was significantly increased in diabetic arterial coronary tissue; In VSMCs upregulation of STIM1 can increase osteopontin expression, inhibit SM22 α, α -SMA and SM-MHC expression, and promote cell proliferation, suggesting that STIM1 can regulate the phenotype of diabetic VSMCs. This study was firstly identified the role of STIM1 in diabetes VSMCs phenotypic transformation process and clarified the STIM1 by Orai1/Calcineurin/NFAT (synthetic) and L-type calcium channel / myocardin / SRF (contractile) calcium signaling pathway in VSMCs table molecular mechanisms marker protein expression, and finally explored STIM1 knockout on diabetic coronary VSMCs phenotypic transformation.The research work will be more systematic understanding of the molecular mechanisms of STIM1 regulating phenotypic transformation of VSMCs for diabetes prevention and treatment of coronary heart disease and more ways to provide a new theoretical basis.

血管平滑肌细胞(VSMCs)表型转化是糖尿病动脉粥样硬化形成的关键环节，但其机制不明。既往研究提示与钙调控异常导致VSMCs收缩型和合成型蛋白表达失平衡有关，我们预实验发现糖尿病冠状动脉组织Ca2+感受器STIM1表达显著升高；VSMCs上调STIM1可增加骨桥蛋白表达，同时抑制SM22α、α-SMA和SM-MHC表达，促进细胞增殖，推测STIM1可调控糖尿病VSMCs表型转化。本研究拟首先明确STIM1在糖尿病VSMCs表型转化过程中的作用，并阐明STIM1通过Orai1/Calcineurin/NFAT（合成型）和L-型钙通道/myocardin/SRF（收缩型）钙信号通路调控VSMCs表型标志蛋白表达的分子机制，最后探讨STIM1敲除对糖尿病冠状动脉VSMCs表型转化的影响。该研究工作将较系统地认识STIM1调控VSMCs表型转化的分子机制，为多途径防治糖尿病冠心病提供新的理论依据。

血管平滑肌细胞(VSMCs)表型转化是糖尿病动脉粥样硬化形成的关键环节，但其机制不明。既往研究提示与钙调控异常导致VSMCs收缩型和合成型蛋白表达失平衡有关。本课题主要发现如下：1.糖尿病冠状动脉平滑肌舒张作用无明显变化，KCl 、CaCl2、U46619和5-羟色胺等诱导的收缩反应明显减少，L-型钙通道（Cav1.2）介导的收缩反应明显减少，SOC通道介导的收缩反应很小，糖尿病时，也无明显变化，但是，平滑肌细胞SOC介导的钙内流均明显增加，提示Cav1.2下调主要参与冠状动脉收缩功能下调，SOC通道主要与VSMCs表型转换有关。2.糖尿病冠状动脉VSMCs检测收缩表型相关SM22α、α-SMA、SM-MHC基因和蛋白水平表达明显下调，以及合成表型相关的骨桥蛋白（OPN）表达上调，伴组织结构排列紊乱，变厚；调节冠状动脉VSMCs合成表型的钙信号通路STIM1/Orai1/ myocardin/SRF分子表达明显升高，收缩表型的钙信号通路Cav1.2/ Calcineurin/ NFAT表达明显降低。3.分离培养糖尿病冠状动脉平滑肌细胞，测定Cav1.2表达明显减少， Oari1的表达明显增加，以及SOC通道介导的细胞内钙浓度也明显增加。抑制SOC通道增加收缩型标志蛋白和抑制合成型标志蛋白的表达，下调则反之。用高糖可诱导冠状动脉平滑肌细胞损伤的建立细胞模型，SOC通道抑制剂可调控冠状动脉平滑肌细胞表型变化。4.Stim1平滑肌细胞特异性敲除小鼠已成功建立并签定，离体冠状动脉的张力也明显减少变化，特别是非Cav1.2介导的收缩部分较明显，同时检测冠脉组织细胞表型标志蛋白收缩表型蛋白下调，合成表型明显下调。正在诱导糖尿病模型，准备检测冠状动脉平滑肌细胞表型和血管功能变化。该研究工作将较系统地认识STIM1介导的SOC通道功能变化可调控VSMCs表型转化作用及分子机制，为多途径防治糖尿病冠心病提供新的理论依据。