Cklf1促血管平滑肌细胞增殖和迁移过程中信号传导机制的研究

Chemokine-Like Factor1 (Cklf1) has been tested with the effects on promoting migration and hyperplaisa of VSMC in our preliminary studies. Migration and hyperplaisa of VSMC is the most important pathological mechanism of peripheral vascular postoperative restenosis.However,signal tranduction mechanism of this pathophysiologcal process has not been explored, we highly suspected the effect of Cklf1 on VSMCs migration and hyperplasia is realized by the signal transduction of NF-κB according to our preliminary experiments. The purpose of this research is to characterize the signal transduction pathway of Cklf1 and NF-κB on VSMC migration and hyperplasia and explore underlying mechanisms:①whether Cklf1 can activate signal transduction pathway of NF-κB in VSMC or not；②Cklf1 expression under the influence of NF-κB actived by vascular injury or exogenous stimulators；③to observe the migration and hyperplasia of VSMC when given the inhibitors of signal transductive factor which is relatived with Cklf1。④to validate the above signal transduction and explore the transformation of VSMC phenotype in the microenviroment mimiced by microfluidic tecnique.

我们前期研究发现趋化素样因子1（Chemokine-like factor 1，Cklf1）对血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cell，VSMC）具有明显的促迁移和增殖作用，而VSMC的迁移和增殖是外周血管疾病术后再狭窄的主要病理机制，该过程的细胞信号传导机制目前尚无人研究。通过前期预实验研究，我们推测Cklf1对VSMC的促增殖和迁移作用主要是通过NF-κB信号传导通路实现的。本课题旨在研究Cklf1参与该过程的信号传导机制及其调控机制，包括：①Cklf1是否引起NF-κB的活化；②因血管损伤或外源性刺激因子而激活的NF-κB对Cklf1表达的影响；③给予Cklf1作用于VSMC的主要信号传导因子的抑制剂后，观察VSMC增殖和迁移情况。④微流控技术模拟"真实"微环境下对以上传导通路进行验证,并对细胞表型转化进行初步的观察及研究。

趋化因子样因子1（CKLF1）是一种细胞因子，对多种疾病的进展有不利影响。我们以前的研究报告动脉损伤诱导了损伤后7-14天动脉中CKLF1表达的上调。在本研究中，采用大鼠颈动脉球囊损伤模型，我们发现损伤部位的CKLF1基因敲除可抑制新生内膜的形成。相反，CKLF1基因的过度表达可产生较厚的新生内膜，这表明，CKLF1促进新生内膜增生和血管平滑肌的积累。机制研究表明，CKLF1可降低细胞周期G2/M阻滞和凋亡的敏感性，从而加速VSMC的积累。该作用与磷脂酰肌醇（PI）3激酶信号通路密切相关。CKLF1增加PI3激酶催化亚单位的四种亚型的表达，进而激活其下游靶点Akt和一种被认为是细胞存活和增殖的关键转录因子的效应器NF-κB。此外，RNA序列分析显示，CKLF1在调节主要参与细胞凋亡和先天免疫反应的基因表达方面具有广泛的作用。总的来说，这些数据可以让我们得出这样的结论：动脉损伤后高水平的CKLF1通过PI3K/AKT/NF-κB信号改变了VSMC增殖和凋亡的平衡，从而导致内膜增生。再者，课题组提出了一种无管微流控伤口愈合试验，以量化血管平滑肌细胞（VSMCS）的迁移，其中重力被用于在微流控通道内产生层流，从而实现细胞播种、培养和伤口生成。作为第一个定量研究微流体环境中VSMCs迁移的系统性研究，研究了通道几何结构、表面修饰和趋化因子对细胞迁移的影响，揭示了1）微通道高度对细胞迁移有显著影响；2）胶原表面涂层对细胞迁移有更大的诱导作用。与肿瘤坏死因子α和胎牛血清相比，vsmcs的迁移比纤维连接蛋白涂层表面和血小板衍生生长因子导致最大的细胞迁移。此外，对5种类型的血管平滑肌细胞的迁移进行了定量分析，发现来自细胞系和人体样本的血管平滑肌细胞的迁移距离具有可比性，明显低于迁移距离。两种主要电池类型的离子距离。作为一种平台技术，这种伤口愈合试验可以作为一种新的模型来研究微流体环境中VSMCS的迁移。