谷胱甘肽S-转移酶pi抑制肿瘤坏死因子α诱导的血管内皮通透性增加及机制的研究

作     者：刘金娇 

作者单位：南京大学 

学位级别：硕士

导师姓名：罗兰

授予年度：2014年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 10[医学] 

主      题：血管内皮 谷胱甘肽S-转移酶pi 骨架 钙粘蛋白 通透性 

摘      要：单层内皮细胞(endothelial cells, ECs)构成了血管内皮,ECs排列紧密,在血管内形成了一个光滑腔面,为血液流动创造了良好的动力学环境。血管内皮是一种半选择性通透屏障,其功能是调控血液与周围组织进行物质交换,也是维持血管稳定性的关键结构。炎症、动脉粥样硬化等疾病的主要特征之一正是血管内皮屏障功能障碍。作为维持循环稳态和多种器官正常生理功能的基础,血管内皮通透性的精确调节有重要意义,通透性的增加经常性作为检测血管内皮屏障功能的重要指标。多种刺激都可引起血管内皮通透性升高,许多致炎、成血栓性介质均能对血管内皮屏障功能造成损伤,引发血管内皮通透性增高,血浆蛋白渗出,导致组织缺氧、器官水肿和功能障碍。其中炎症早期释放的肿瘤坏死因子a(Tumor necrosis factor, TNF-a)是引起血管内皮通透性增加的一个重要的细胞因子,对炎症的发生发展起着十分重要的作用。内皮的屏障功能维持主要与细胞骨架收缩产生的向心力和细胞间连接的黏附力两者之间的动态平衡有关。谷胱甘肽S-转移酶(Glutathione S-Transferases, GSTs)是体内代谢异源物质的一种同工酶超家族,包括α、μ、π等7种亚型,其中GSTpi (GSTπ)是哺乳动物中含量最为丰富的一种亚型,不仅可以参与细胞内活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)的清除,还可通过配基结合,影响胞内一系列信号分子的活性。有研究发现,GSTpi作为抗炎因子参与调节了脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)和TNF-α引起的炎症反应,并发现了GSTpi在细胞内丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinases, MAPKs)通路中有重要的作用。但是,GSTpi在炎症诱导的血管内皮功能障碍方面的作用尚无相关报道。本研究的目的在于探讨GSTpi是否能通过作用于细胞内相关信号分子,减少内皮钙粘蛋白(VE-cadherin)的内吞,阻断细胞骨架的重塑,从而抑制炎症反应引起的血管内皮通透性的升高。本实验采用Trans well法检测GSTpi对TNF-a诱导的血管内皮通透性增加的影响;激光扫描共聚焦技术进一步检测GSTpi对TNF-a诱导的ECs骨架重塑(Actin的重构)和膜表面VE-cadheri n重分布的作用;蛋白免疫印迹检测GSTpi对膜表面VE-cadherin内吞的作用和对p38MAPK磷酸化水平的影响。研究结果显示,GSTpi通过减少ECs骨架重塑(Actin的重构)和膜表面VE-cadherin内吞,抑制TNF-a诱导的血管内皮通透性的增加;抑制GSTpi的酶活,促进了TNF-a诱导的血管内皮通透性的增加;GSTpi可通过显著降低细胞内p38MAPK的磷酸化水平而抑制膜表面VE-cadherin内吞和血管内皮通透性的增加。本研究证实GSTpi能显著抑制TNF-a诱导血管内皮通透性的增加,这与GSTpi调控p38MAPK的磷酸化水平有关。GSTpi通过调控p38MAPK的磷酸化水平,调节TNF-α诱导的肌动蛋白细胞骨架(Actin)重构和VE-cadherin的内吞,从而抑制TNF-α诱导的血管内皮通透性的增加。综上所述,GSTpi在抵抗炎症引起的血管内皮屏障功能障碍中发挥着重要作用。