TGFBR1信号通路在红花及其活性成分杨梅素治疗血管重塑中的作用研究

研究背景:病理性血管重塑是动脉粥样硬化性心血管疾病(Atherosclerotic cardiovascular disease,ASCVD)发生发展的重要因素。血管平滑肌细胞(Vascular smooth muscle cells,VSMCs)增殖和迁移介导的新内膜形成是血管重塑的病理特征之一,也是动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)和再狭窄的常见病理基础。据报道,红花及其活性成分杨梅素具有抗AS的作用。但红花及杨梅素对VSMCs增殖、迁genetic evaluation移及新内膜增生(Neointimalhyperplasia,NIH)的影响尚未明确。目的:我们研究了红花和杨梅素对NIH的影响,以及转化生长因子-β受体1(TGFBR1)信号在其抗AS和再狭窄作用中的潜在作用。方法:采用C57小鼠左侧颈总动脉(Left common carotid artery,LCCA)结扎建立血管损伤诱导的NIH模型观察红花提取物对新生内膜的形态学改变及对TGFBR1信号通路的影响;采用CCK8、EdU荧光标记法、伤口愈合实验、Transwell法、Western Blotting(WB)方法检测不同浓度的杨梅素对人主动脉平滑肌细胞(HASMC)及大鼠胸主动脉平滑肌细胞(A7R5)的增殖、迁移及对TGFBR1信号通路的调控作用;采用分子对接、分子动力学模拟(molecular dynamics,MD)、表面等离子体共振成像(surface plasmon resonance imaging,SPRi)、TGFBR1 激酶活性测定技术评价杨梅素与TGFBR1受体的相互作用;进一R428浓度步将编码人TGFBR1基因的腺相关病毒转染至HASMC及A7R5中使其过表达TGFBR1。采用CCK8、EdU荧光标记法、伤口愈合实验、Transwell法、WB法检测杨梅素对过表达TGFBR1的VSMCs细胞Lorlatinib分子量增殖、迁移的影响,验证TGFBR1信号通路在杨梅素抑制VSMCs增殖及迁移中的作用;在体内,采用C57小鼠LCCA结扎模型观察杨梅素对新生内膜的形态学改变及对TGFBR1信号通路的影响。结果:红花提取物显著抑制NIH(P<0.01),降低磷酸化TGFBR1、Smad2和Smad3蛋白在LCCA中的表达(P<0.01)。杨梅素能剂量依赖性地抑制VSMCs的迁移和增殖(P<0.05),抑制CDK4、cyclin D3、MMP2和MMP9蛋白表达(P<0.05)。分子对接发现杨梅素能与TGFBR1蛋白活性结构域结合,其结合能为-9.61 kcal/mol。MD模拟发现TGFBR1能与杨梅素稳定结合。此外,SPR表明杨梅素与TGFBR1的平衡解离常数为4.35 × 10-5 M。TGFBR1激酶活性测定表明杨梅素能直接抑制TGFBR1激酶活性(IC50=56.75μM)。此外,杨梅素剂量依赖性抑制TGFBR1、Smad2和Smad3的磷酸化水平(P<0.05),这种抑制作用被过表达TGFBR1后部分阻断(P<0.05)。TGFBR1过表达部分阻断了杨梅素对VSMCs迁移和增殖的抑制作用(P<0.05)。此外,杨梅素显著抑制NIH(P<0.01),降低磷酸化TGFBR1、Smad2和Smad3蛋白在LCCA中的表达(P<0.01)。结论:本研究首次证明了红花可通过抑制TGFBR1信号通路抑制NIH以及杨梅素通过抑制TGFBR1信号通路抑制NIH和VSMC增殖及迁移。红花及其活性成分杨梅素可作为治疗AS和血管再狭窄的潜在候选药物。