流體剪切應(yīng)力通過血紅素加氧酶-1 和鐵調(diào)控胎盤生長因子的表達(dá)

體外共培養(yǎng)模型說明：

(A) Transwell 插入式細(xì)胞培養(yǎng)小室被倒置并涂上凝膠，將 HCASMC 接種到底部。
(B) 孵育過夜后，將小室恢復(fù)到6孔板中過夜。
(C) 小室的頂部涂有明膠，接種 HCAEC 并孵育過夜。
(D) 在血清減少的培養(yǎng)基中進(jìn)一步孵育過夜后，將細(xì)胞暴露于1.24 Pa的 FSS。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

首先，將內(nèi)皮/平滑肌共培養(yǎng)物暴露于1.24 Pa 的 FSS 2h，分別在暴露0h、4h 和 10h 后立即采集樣本，測(cè)定實(shí)驗(yàn)處理后模型中 HO-1 的相對(duì) mRNA 水平。在內(nèi)皮細(xì)胞中，暴露于剪切應(yīng)力后立即顯著增加 HO-1 mRNA水平（靜態(tài)對(duì)照的 1.40 ± 0.08 倍），且在暴露 4h 后仍明顯增加（靜態(tài)的 1.54 ± 0.18 倍）。暴露 10h 后，HO-1 mRNA 與對(duì)照無顯著差異。
 

在平滑肌細(xì)胞中，HO-1 mRNA 在暴露于剪切應(yīng)力后 4h 后顯著增加（靜態(tài)的 1.29 ± 0.11 倍），并在暴露10h 后保持升高（靜態(tài)的 1.41 ± 0.13 倍）。
 

之前報(bào)道過，F(xiàn)SS 在共培養(yǎng)模型和灌注血管中都增加了 PLGF 表達(dá)。為了確定 HO-1 在 FSS 誘導(dǎo)的 PLGF 表達(dá)中的作用，采用鋅原卟啉 IX (ZPP) 抑制HO-1。ZPP (30 µM) 阻斷了 FSS 對(duì) PLGF 的影響，甚至將 PLGF 蛋白降低到低于靜態(tài)對(duì)照水平。同樣，在灌注血管中，ZPP (30µM) 阻止了血流增加對(duì) PLGF mRNA 的影響。
 

HO-1 活性導(dǎo)致產(chǎn)生一氧化碳(CO)，游離鐵和膽綠素。接下來測(cè)試了這些分子中是否有一個(gè)或多個(gè)可以在血管細(xì)胞共培養(yǎng)中上調(diào) PLGF 的表達(dá)。經(jīng) 100µM 膽綠素 (也是 HO-1 的負(fù)反饋抑制劑) 處理 24h 后，PLGF 蛋白顯著降低。
 

為了確定 CO 是否調(diào)節(jié) PLGF 表達(dá)，用 CO 釋放分子（CORM-A1，0-400 µM）處理共培養(yǎng)物 24h，CORM-A1 顯著降低了在 200 µM 和 400 µM下的 PLGF 分泌。
 

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

總之，該研究證明了關(guān)鍵的動(dòng)脈生成因子 PLGF 在響應(yīng) FSS 的生理刺激時(shí)受到 HO-1 的調(diào)控，這被認(rèn)為是冠狀循環(huán)中側(cè)枝發(fā)育的重要信號(hào)。這項(xiàng)研究建立在對(duì) HO-1 及其代謝物在血管重塑的基礎(chǔ)上，揭示了 HO-1 發(fā)揮動(dòng)脈生成作用的一種新的可能機(jī)制。