高糖通过mTORC2-PKM2信号通路促进内皮细胞MMP-1的表达

作     者：唐磊 徐逸洲 刘晓靖 陈瑞芳 李莹 TANG Lei;XU Yizhou;LIU Xiaojing;CHEN Ruifang;LI Ying

作者机构：中南大学湘雅三医院药剂科长沙410013 复杂基质样本生物分析湖南省重点实验室长沙410078 中南大学湘雅三医院血管疾病与转化医学中心长沙410013 中南大学湘雅三医院健康管理中心长沙410013 

出 版 物：《中南大学学报（医学版）》 (Journal of Central South University ：Medical Science)

年 卷 期：2020年第45卷第3期

页      面：305-313页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 10[医学] 

基　　金：中南大学湘雅三医院“新湘雅人才工程”(JY201709)。 

主　　题：人脐静脉内皮细胞 M2型丙酮酸激酶 哺乳动物雷帕霉素受体 基质金属蛋白酶-1 

摘      要：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。