凝血酶在血管重塑中的作用机制

来源：

在各种因素的刺激下，血管平滑肌细胞(VSMCs)从可收缩的非合成表型转变为不可收缩的合成表型，并伴随着从中膜到内膜的迁移是血管重塑的直接原因。若能阐明VSMCs在血管损伤时的表型和功能改变的信号机制，就可能会发现预防和改善这类血管疾病的治疗药物。目前人们认为，凝血酶在动脉粥样硬化病变和再狭窄的发展中发挥着重要的作用，并通过多种方式参与这一过程。来自中国医学科学院阜外心血管病医院中心实验室的曹慧青博士，在会议上报告了她刚刚在美国田纳西大学完成的关于凝血酶在血管重塑过程中信号转导的研究成果。
曹慧青博士介绍说，血管损伤后的过度炎症反应是某些血管增殖性疾病（如动脉粥样硬化和再狭窄）发生的根本原因。它主要表现为血管壁的增厚，血管平滑肌细胞的迁移和增殖。多种细胞类型（如功能不良的内皮细胞和各种炎性细胞等）通过分泌不同的因子参与这一过程。这些因子对靶细胞具有促增殖和化学趋化作用，而最终导致管壁增厚的共同靶细胞是血管平滑肌细胞。
凝血酶在血管受损的急性期即可出现，并在整个血管损伤的形成过程中持续高表达，是这一过程的一个重要介质。凝血酶还可影响血管内皮细胞功能，尤其对血管平滑肌细胞的生长起调节作用，它还是平滑肌细胞强效促有丝分裂原和化学趋化剂。凝血酶在血管病变中的作用是通过激活不同类型细胞表面的凝血酶受体来实现的。然而，目前对于其激活血管平滑肌细胞的机制还有待阐明。
为了寻找凝血酶诱导的血管平滑肌细胞增殖、迁移中的重要信号通路，曹慧青博士领导的研究小组根据以往实验所获得的线索，提出了新的实验假说，即在信号转导子和转录激活子（STATs）家族中，STAT-5参与凝血酶诱导的血管平滑肌细胞的增殖和迁移，而碱性成纤维生长因子FGF-2和热休克蛋白Hsp27是此信号途径的下游效应分子。为了验证这一假说，他们采用经典的免疫共沉淀、电泳迁移率实验、报告基因氯霉素乙酰转移酶活性测定等方法，确证凝血酶激活STAT-5；他们在基因和蛋白水平上确认了凝血酶诱导效应分子FGF-2和Hsp27的表达；他们用过表达功能域缺失体的手段阻断STAT-5的通路，发现这样可同时阻断FGF-2和Hsp27的表达，并几乎完全抑制了凝血酶对VSMCs迁移和增殖功能的激活作用；通过免疫荧光技术他们发现，Hsp27和肌动蛋白actin在细胞内的相互作用也被STAT-5B阻断。
为了进一步确认新发现的效应分子Hsp27的作用，曹慧青博士等利用小干扰RNA技术直接敲减Hsp27的表达，从而证明该效应分子对血管平滑肌细胞功能的影响是十分肯定的，进而明确了新信号通路Stat-5B-Hsp27-FGF-2在凝血酶诱导的血管平滑肌细胞增殖、迁移中的作用。曹慧青博士等还对该信号通路与已知其它信号通路的关系作了进一步探讨，发现它们之间存在相互串扰现象，进而为影响血管平滑肌细胞迁移和增殖的信号传导网络绘制了新的结点。同时他们认为，通过这些信号途径，凝血酶促进了动脉粥样硬化病变和再狭窄的发生、发展。
该研究阐明了凝血酶在动脉粥样硬化病变和再狭窄等疾病发生、发展中的作用机制，发现了凝血酶激活血管平滑肌细胞的新的信号途径和效应分子——从理论上讲，凝血酶及其信号通路上的重要节点都可能成为临床治疗的“靶点”，即通过阻断凝血酶及其信号途径，达到预防和治疗以血管增生为基本病变基础的心脑血管疾病。
上述研究成果是对血管平滑肌细胞在血管损伤后激活机制问题的回答，为血管生物学的发展作出了贡献。该研究的相关论文已分别发表在今年4月份的国际权威杂志《循环研究》和今年1月份的《美国生理学杂志》上。