周期性高张应变通过下调PGC1α表达抑制血管平滑肌细胞线粒体生物发生

目的 探讨高血压背景下病理性高张应变对血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)线粒体生物发生的影响,以及PGC1α蛋白在这一过程中的作用.方法 采用Flexcell-5000T体外细胞张应变加载系统对VSMCs施加频率为1.25 Hz、幅度分别为5％和15％的周期性张应变,模拟正常生理情况和高血压病理情况下的力学环境;通过蛋白免疫印迹(Western blotting)和荧光定量PCR(qPCR)方法检测正常生理和高血压病理力学条件下VSMCs的PGC1α蛋白表达,以及柠檬酸合酶和线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)拷贝数变化情况;应用PGC1α特异性激活剂ZLN005和有效干扰片段siRNA检测PGC1α表达上调或下调对柠檬酸合酶和mtDNA拷贝数的影响.结果 与5％生理性周期性张应变相比,15％病理性高张应变显著抑制VSMCs的PGC1α和柠檬酸合酶的表达,mtDNA拷贝数显著降低.与对照组相比,对VSMCs转染PGC1α干扰片段siRNA或孵育PGC1α特异性激活剂ZLN005,分别下调和上调PGC1α蛋白表达,VSMCs的柠檬酸合酶表达和mtDNA拷贝数也相应地降低和增加.在加载生理性周期性张应变条件下,对VSMCs转染PGC1α干扰片段siRNA显著下调其蛋白表达;对VSMCs施加PGC1α特异性激活剂ZLN005显著上调PGC1α蛋白表达,柠檬酸合酶表达和mtDNA拷贝数也被增加.结论 高血压背景下病理性周期性高张应变通过抑制VSMCs的PGC1α蛋白显著下调VSMCs的柠檬酸合酶表达和mtDNA拷贝数,进而导致VSMCs线粒体功能障碍.PGC1α可能是缓解高血压病理进程的潜在治疗靶向分子.