观察TGF-β1对外膜成纤维细胞增殖、迁移、表型转化和细胞外基质合成的影响。 2.探讨TGF-β1/Smad信号通路在外膜成纤维细胞增殖、迁移、表型转化和细胞外基质合成中的作用机制,并研究Smad2和Smad3在这些过程中的不同作用。 方法 1.体外原代成纤维细胞的培养与鉴定：采用组织贴块法体外原代培养大鼠胸主动脉成纤维细胞。大概3-7天可见细胞从组织块周围爬出；SABC法行平滑肌肌动蛋白-α(alpha
smooth muscle actin,α-SMA)和波形蛋白(Vimentin)免疫细胞化学染色鉴定。取第3-8代细胞用于实验。 2.小干扰RNA链的合成、有效浓度的筛选：设计并分别合成3条Smad2和Smad3特异性siRNA,同时合成荧光标记的阴性对照siRNA(FAM-siRNA)1条和Smad2/3非特异性阴性对照siRNA 1条。细胞密度达50%-70%时转染FAM-siRNA。转染后荧光显微镜观察荧光阳性细胞,计算转染效率,根据转染效率选择siRNA和Lipofectamine 2000最佳转染浓度。 3.细胞转染和小干扰有效链的筛选：根据Lipofectamin 2000的转染步骤,用western-blot检测各组siRNA的干扰效率,进行有效链的筛选。 4.MTT法检测细胞的增殖能力：接种细胞,按照说明进行细胞转染,24h后,加入含20 ng/ml TGF-β1的正常培养液,继续刺激24h。于刺激结束前4h每孔加入MTT,然后吸弃上清,加入DMSO,比色。 并且 5. Transwell检测细胞迁移能力：应用6孔板transwell小室行体外迁移实验。细胞分组和处理同前,处理过的细胞消化后用DMEM制成细胞悬液,取0.6 ml悬液以5×105/ml的密度接种于上室,下室中加入1.5 ml含10%FCS的正常培养基。37℃培养6h,将上室内侧附着的细胞用湿棉签擦去,固定,伊红和苏木素染色,倒置显微镜下随意取5个视野进行细胞计数(×100)。 6.实时定量PCR检测相关因子mRNA的表达：细胞处理同前,采用Trizol法提取总RNA,并在PCR热循环仪上将RNA逆转录为cDNA。观察基因沉默和TGF-β1处理后,Smad2、Smad3、Smad7、α-SMA、Ⅰ型及Ⅲ型前胶原肽mRNA的表达。采用2-ΔΔCt方法对mRNA表达进行相对定量分析。
7. Western-blot检测相关因子蛋白的表达：取对数生长期细胞消化计数,转染24h后,加入TGF-β1孵育24h,提取蛋白并定量,western-blot检测p-Smad2、p-Smad3、Smad2、Smad3、Smad7、α-SMA、Ⅰ型前胶原肽蛋白表达。 不 8.统计学处理所有数据资料均采用SPSS 16.0进行统计处理。实验数据用x±s表示,组间差异采用one-way ANOVA分析和t检验,P0.05)。 4.基因沉默Smad2或Smad3对外膜成纤维细胞迁移的影响 (1)与正常对照组相比,TGF-β1刺激后细胞迁移能力显著增强(P<0.01)；下调Smad2基因表达之后,细胞迁移较TGF-β1刺激组减弱(P0.05)。 5.基因沉默Smad2或Smad3对TGF-β1信号转导通路相关因子mRNA表达的影响 (1)经TGF-β1刺激后,Smad2、Smad3、α-SMA、Ⅰ及Ⅲ型前胶原mRNA表达均较正常组显著增强(P<0.05或P0.05).SiRNA介导Smad2表达下调后,与TGF-β1刺激组相比,α-SMA、Ⅰ及Ⅲ型前胶原mRNA表达显著降低,差异具有统计学意义(P<0.05或P0.05)。 不 (2) Smad3基因被沉默后,α-SMA, I及Ⅲ型前胶原mRNA较TGF-β1刺激组减弱,其差异具有统计学意义(P<0.05或P0.05)。
(3)SiRNA-Smad2和siRNA-Smad3均能显著α-SMA、Ⅰ及Ⅲ型前胶原mRNA表达,但两者之间差别无统计学意义(P均>0.05)。 6.基因沉默Smad2或Smad3对TGF-β1信号转导通路相关因子蛋白表达的影响 (1)经TGF-β1刺激后,Smad2、Smad3、p-Smad2、p-Smad3、α-SMA、Ⅰ型前胶原蛋白表达均较正常组显著增强(P0.05)。SiRNA介导Smad2表达下调后,与TGF-β1刺激组相比,p-Smad2、α-SMA、I型前胶原蛋白表达显著降低,差异具有统计学意义(P<0.05或P< 0.01),Smad7蛋白表达则无显著差异(P>0.05)。 (2) Smad3基因被沉默后,p-Smad3、α-SMA、Ⅰ型前胶原蛋白较TGF-β1刺激组减弱,其差异具有统计学意义(P0.05)。 (3)SiRNA-Smad2和siRNA-Smad3均能显著α-SMA,Ⅰ型前胶原蛋白表达,但两者之间差别无统计学意义(P>0.05)。 结论 1.实验中所选用siRNA可以高效并特异地阻断Smad2或Smad3的表达。 2. TGF-β1对外膜成纤维细胞的增殖有促进作用,Smad2和Smad3信号通路共同参与其中。 3. TGF-β1促进外膜成纤维细胞的迁移,这一过程需要Smad2和Smad3的共同参与。 4. TGF-β1诱导成纤维细胞转分化和胶原沉积,是依赖Smad2和Smad3信号转导通路的共同作用。 研究背景 高血压病是严重危害人类健康的常见病和多发病,其发病率逐年升高,目前我国成人发病率高达18.