S100A4蛋白在胸主动脉瘤血管重构中的作用及机制研究

主动脉中层平滑肌细胞在胸主动脉瘤中呈去分化表型，部分表现为功能获得，即增加增殖迁移能力和炎症因子分泌。S100A4属于S100钙结合蛋白超家族，被认为是平滑肌去分化的标志蛋白，具有促平滑肌细胞增殖及迁移能力的作用。我们前期临床人标本组化及动物学实验均发现S100A4在TAA中高表达， S100A4还通过激活高度糖基化终产物受体（RAGE），具有促炎及促氧化应激作用。研究拟运用流式细胞技术，进一步对大鼠TAA模型中S100A4进行细胞定位及定量，并在体外运用细胞培养克隆方法，使人类平滑肌细胞及肌成纤维细胞高表达S100A4观察其表型改变。并采用血管细胞-炎症细胞体外共培养的方法，观察人单核细胞在S100A4高表达环境下等分化能力以及迁移能力，此外应用雷帕霉素进行干预和内源性分泌型RAGE进行干预，进一步明确S100A4促炎机制，为今后TAA治疗的临床研究提供新切入点。

虽然有许多研究报道表明炎症在胸主动脉瘤（TAA）发病中具有重要意义，但是炎症的具体病理机制尚不清楚。本研究中，使用SD大鼠作为实验动物，应用0.5%氯化钙浸泡胸主动脉，成功构建TAA大鼠模型，HE染色以及弹力纤维染色、主动脉直径测量，均能够体现临床上主动脉瘤的特征性表现。对于建模后的大鼠，选取2周、4周、10周观察，mRNA检测发现MMP-2, MMP-9 和S100A4在模型组中显著升高，免疫组化染色同样发现MMP-2, MMP-9和 S100A4的表达在建模段显著升高。应用共定位分析，发现S100A4表达阳性的细胞与CD68以及α-SMA有共同的表达。进一步分析TAA患者，对TAA患者的血清样本检测，提示S100A4显著高于对照组，TAA患者手术后的主动脉标本免疫组化染色提示S100A4表达显著升高。在本研究中，还发现，在造模后的两天，造模组主动脉显示mTOR磷酸化水平显著升高，伴随着的是一些炎症因子也显著升高，如肿瘤坏死因子α（TNFα）,白介素6 (IL-6) 和白介素1β（IL-1β），这些结果提示mTOR通路可能在TAA早期发病机制中具有重要意义。对模型组大鼠，预先使用mTOR的特异性抑制剂雷帕霉素，发现可以逆转TAA的形成，主动脉直径无显著扩张，弹力纤维无断裂，平滑肌细胞的异常增殖和迁移受到明显抑制，炎症因子（TNFα、IL-6、IL-1β）的表达均恢复到与正常对照组的水平，并且发现，S100A4以及MMP-2, MMP-9的水平也恢复至正常水平。根据我们的研究，提示S100A4将来可能作为TAA筛选的血清学标记物。mTOR通路的激活在早期胸主动脉瘤的发病机制中可能有重要作用，炎症因子参与早期TAA的病理发病机制，本研究为今后TAA治疗的临床研究提供了新的切入点，具有重要的临床意义。