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[研究目的]
高分子量激肽原(high molecular weight kininogen,HK)是血浆激肽释放酶-激肽系统(kallikrein-kinin system,KKS)的主要成分之一,当KKS活化时,HK被降解为活化型的高分子量激肽原(HKa)。众多资料表明,KKS活化参与多种生理与病理学过程,因此认识活化产物HKa的血管生物学功能具有十分重要的意义。内皮祖细胞(EPC)是成熟内皮细胞(EC)的前身,在促进内皮再生和新生血管中发挥重要作用。虽然有研究表明,HKa抑制EC功能,但是HKa是否调控EPC功能不清楚。在这项研究中,我们检测了HKa是否诱导EPCs的衰老,并对其作用的分子机制进行了探索。
[研究方法]
(1)我们从人外周血分离EPC,并建立可体外培养的细胞株。(2)为判定HKa是否影响EPC的功能,50nMHKa处理EPCs,检测其对EPC克隆形成及增殖能力的影响。(3)为检测HKa是否加速EPCs衰老,30-100nMHKa处理EPCs,检测酸性β-半乳糖苷酶活性和端粒酶活性情况。(4)为研究HKa加速EPCs衰老的机制,我们分别使用10、30、50、100nMHKa处理EPCs,检测胞内ROS产生、JNK在Thr183/Tyr185位点和转录因子FOXO4在Thr451位点的磷酸化及p38激酶的磷酸化、锰超氧化物歧化酶和p16的表达情况。(5)为确定HKa的功能域,我们构建了人源HK重链(HC,19-380aa)和轻链(LC,390-644aa)重组蛋白,分析HKa作用的结构域。
[研究结果]
(1)HKa抑制EPCs克隆形成及增殖能力。(2)HKa处理后的EPC变得大且扁平并出现空泡。使用酸性β-半乳糖苷酶染色法检测,显示HKa导致衰老细胞的百分比增加了2-3倍(P<0.01),HKa抑制EPCs端粒酶的活性。(3)HKa增加胞内ROS的产生,增强JNK在Thr183/Tyr185位点、FOXO4在Thr451位点的磷酸化以及p38激酶的磷酸化,上调MnSOD和衰老分子p16的mRNA水平及蛋白表达水平。p38激酶的抑制剂SB203580,不仅减弱HKa诱导的p16的表达,也抑制EPCs衰老。(4)与HKa作用相似,HK的重链增加衰老内皮祖细胞的百分比(63±6.6%forHKav.s.77.5±6.02%forHC),并诱导JNK、FOXO4在相应位点的磷酸化,及MnSOD的表达。此外,HKa和HC均能刺激胞内H2O2的产生。
[结论]
HKa通过刺激JNK/FOXO4/MnSOD/ROS/p38/p16信号途径诱导EPCs衰老。