二氢杨梅素抑制慢性肾脏病大鼠血管钙化及其机制研究

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研究背景:血管钙化,即羟基磷灰石晶体在血管壁的异位沉积,是慢性肾脏病(CKD)患者心血管并发症最常见的病理特征,是心血管事件和死亡率的预测因子。以往研究认为血管钙化是一个被动的过程,但现在认为血管钙化是一个类似于骨生成的主动的调控过程。血管钙化涉及复杂的机制,包括高钙血症、高磷血症、促钙化因子和抑钙化因子之间的失衡、血管平滑肌细胞(VSMCs)的成骨/软骨转化、胞外囊泡的释放、细胞外基质中钙磷晶体的沉积、细胞凋亡、炎症、氧化应激、内质网应激、衰老等。目前已发现多种信号通路参与血管钙化的调控,但是血管钙化的具体分子机制尚不清楚,目前临床上尚无有效的治疗策略来预防血管钙化的进展。二氢杨梅素(Dihydromyricetin,DMY)是从藤茶中提取的天然产物,属于黄酮类化合物中的一种,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抗微生物、调节血糖血脂、解酒保肝等多种保护作用。然而,目前尚不清楚DMY是否对CKD血管钙化有作用,在本研究中,我们将采用VSMCs和大鼠离体主动脉环以及CKD大鼠钙化模型探究DMY在血管钙化中的作用以及潜在机制。研究目的:研究DMY对CKD大鼠血管钙化的作用及具体的分子调控通路。研究方法:采用高磷高钙培养基诱导细胞及离体主动脉环钙化模型。用不同浓度的DMY(20μM,40 μM,80μM)处理大鼠、人VSMCs,用 80 μM 的 DMY 处理大鼠离体主动脉环。MTS检测不同浓度的DMY对VSMCs活力的影响;茜素红染色检测钙沉积;钙含量检测试剂盒检测钙离子浓度的变化;实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测成骨样分化标记物RUNX2、BMP2的表达水平;蛋白免疫印迹方法检测RUNX2、BMP2、COL Ⅰ,OCN的蛋白表达水平;用免疫荧光技术检测大鼠VSMCs的p-AKT水平;分别用AKT激动剂、抑制剂和小分子干扰RNA处理VSMCs;体内实验采用CKD大鼠模型;用肌酣检测试剂盒测定大鼠血清肌酣水平;Micro-CT及茜素红染色检测大鼠主动脉钙化情况。研究结果:1.茜素红染色和钙含量检测表明DMY能以剂量依赖的方式抑制VSMCs的钙化,RT-qPCR结果显示DMY显著抑制RUNX2和BMP2的mRNA表达,Western blot结果表明DMY能明显抑制RUNX2、BMP2、COLI和OCN的表达水平,DMY能明显抑制VSMCs的成骨样分化和钙化;离体主动脉环培养研究显示DMY能抑制大鼠主动脉环钙化,减少RUNX2和BMP2的表达;整体血管和切片茜素红染色显示DMY可抑制CKD大鼠的主动脉钙化。Micro-CT和钙含量检测进一步证实DMY对血管钙化的抑制作用。2.钙化组的大鼠VSMCs和模型组的大鼠血管中,p-AKT的表达量均显著增加,而DMY可以有效降低p-AKT的含量。DMY显著逆转AKT特异性激动剂诱导增加的血管钙化,另外,AKT抑制剂和小干扰RNA均减少VSMCs钙沉积,且DMY对钙化的抑制效果优于AKT抑制剂。研究结论:1.DMY抑制大鼠VSMCs成骨样分化和钙化,并可抑制大鼠离体主动脉环钙化。2.DMY抑制CKD大鼠血管钙化。3.DMY通过抑制AKT信号通路抑制血管钙化。
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