高糖通过mTORC2-PKM2信号通路促进内皮细胞MMP-1的表达

目的:探讨高糖条件下M2型丙酮酸激酶(pyruvate kinase isozyme type M2,PKM2)对内皮细胞基质金属蛋白酶-1 (matrix metalloproteinase-1,MMP-1)表达的影响及其机制.方法:用低、中、高浓度(5.5,15.0,30.0 mmol/L)的D-葡萄糖孵育人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)72 h后,采用蛋白质印迹法检测PKM2,p-PKM2 Y105及其上下游分子的表达,检测PKM2四聚体/二聚体状态,结合免疫荧光分析检测PKM2核转位情况.通过使用siRNAs,PKM2抑制剂TEPP-46和哺乳动物雷帕霉素受体(mammalian target of rapamycin,mTOR)抑制剂雷帕霉素研究mTOR复合体,PKM2和MMP-1之间的调控关系.使用免疫共沉淀技术验证mTOR复合体和PKM2的相互作用.结果:高糖上调HUVECs中p-PKM2 Y105,MMP-1,PKM2四聚体,Rictor的蛋白质表达,促进PKM2核转位.沉默PKM2的表达或使用PKM2抑制剂TEPP-46可以阻止高糖引起的MMP-1的蛋白质表达上调.雷帕霉素逆转高糖引起的p-PKM2 Y105和MMP-1的蛋白质表达上调.在高糖情况下,沉默Rictor后p-PKM2 Y105的蛋白质表达下调,而沉默Raptor后p-PKM2 Y105的表达上调.免疫共沉淀结果表明Rictor与PKM2存在直接结合.结论:高糖条件下磷酸化的PKM2促进内皮细胞MMP-1表达,mTORC2参与了高糖诱导的PKM2磷酸化.