前胸腺素α（PTMA）在主动脉夹层发病中的作用和机制研究

作     者：程心萌 

作者单位：山西医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王学宁

授予年度：2023年

学科分类：1002[医学-临床医学] 10[医学] 

主      题：主动脉夹层 PTMA 平滑肌凋亡 氧化应激 

摘      要：目的:本课题旨在探究前胸腺素α(Prothymosin-α PTMA)在主动脉夹层(aorticdissection,AD)组织中的表达与分布情况,并探讨其产生的功能学影响,进一步探索PTMA调控的特异性靶点和信号通路,为主动脉夹层的早期生物标志物诊断以及分子靶向治疗提供实验基础。方法:①通过芯片分析及生物信息学技术发现差异性表达基因并提出假说;分别通过qRT-PCR、Western blotting(WB)及免疫组化等验证其在人正常主动脉组织和AD患者主动脉组织标本中的差异表达。②探索PTMA对AD小鼠模型的影响:在C57BL/6J小鼠体内通过BAPN联合AngII诱导AD小鼠模型,构建PTMA干扰腺相关病毒转染小鼠。分为control组、AD组、control+sh-PTMA组、AD+sh-PTMA组;实验结束后检测小鼠的主动脉直径、AD发生率,通过qRT-PCR、WB等检测PTMA表达量。③探索PTMA对人主动脉平滑肌细胞(HASMCs)增殖、凋亡功能的影响:构建si-RNA敲低PTMA,并通过qRT-PCR、WB检测目的基因敲除情况,通过流式细胞仪及划痕实验等检测细胞的凋亡及迁移能力。④探索PTMA调节HASMCs功能的机制:通过生物信息学方法进行功能富集分析并构建PPI网络,筛选PTMA可能的靶标,探索其可能的作用机制。结果:①人AD主动脉组织中基因的差异性表达:通过生物信息学技术分析在AD患者主动脉组织中发现了 103个差异性表达的mRNA(54个上调和49个下调基因)。从中筛选出PTMA进一步表达验证,PCR、WB等实验表明,与正常对照组相比,PTMA在人AD组织中明显上调,且免疫组化检测示PTMA在主动脉管壁高表达。②敲低PTMA抑制了 AD小鼠模型的发展通过构建PTMA干扰腺相关病毒转染小鼠,与AD+control组相比,AD+sh-PTMA组小鼠PTMA有效敲低,且夹层发生率及内膜撕裂范围明显减少。③ PTMA调控HASMCs增殖、凋亡的功能:构建siRNA敲低HASMCs中的PTMA,通过PCR及WB验证其有效敲低;流式细胞仪检测细胞凋亡发现敲低PTMA后减轻了 H2O2诱导的HASMCs凋亡;细胞划痕实验结果表明PTMA基因被敲低后有效促进了 HASMCs的迁移能力。④探索PTMA调节HASMCs功能的机制:通过生物信息学技术分析发现,PTMA功能富集于细胞、有机物、氮化合物等代谢过程;且可能与 KEAP1、APAF1、NUPR1、H1F0、PTMS、EP300、SUMO2、PTGES3、ACTR3和SLC6A7等蛋白存在相互作用关系。并且我们发现PTMA可能通过调节KEAP1-NRF2通路来抑制平滑肌细胞的抗氧化反应能力。结论:PTMA可能通过调控 KEAP1、APAF1、NUPR1、H1F0、PTMS、EP300、SUMO2、PTGES3、ACTR3和SLC6A7等基因参与细胞代谢过程,诱导HASMCs的凋亡,最终导致AD的形成和发展。