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周期性张应变在血管重建调控中发挥重要作用,异常增高的张应变是高血压等相关血管疾病的重要诱因。在组成血管的成分细胞中,血管平滑肌细胞(VSMCs)主要承载周向张应变的作用。因此研究不同张应变状态下VSMCs功能的变化,对于深入了解心血管疾病血管重建发病机制具有重要的理论和临床意义。实验室前期系列研究结果表明,Rab28是一种力学敏感分子,其在血管组织和细胞中的表达受到切应力及张应变的调控;同时发现Rab28与转录因子NF-κB、FOXO4在ECs中具有共定位现象,提示Rab28可能协助这些分子的核浆运输过程。然而,Rab28在高张应变诱导血管重建过程中的作用目前仍不清楚。本研究首先应用高血压模型大鼠,检测在体条件下血管组织Rab28、FOXO4、FOXO1以及phospho-FOXO1的表达与分布情况,并检测反应VSMCs表型的分化指标蛋白α-actin、SM22α、calponin的表达。为了探讨异常增高的张应变在高血压血管重建中的作用,我们应用FX-4000T体外周期性张应变加载系统,分别对VSMCs施加5%的生理性张应变和15%的高血压病理性张应变,以0%张应变作为静止对照,频率均为1.25Hz,检测Rab28、FOXO4、FOXO1、phospho-FOXO1以及VSMCs的分化与增殖。应用RNAi技术特异性抑制VSMCs的FOXO1表达,探讨FOXO1及其磷酸化在VSMCs的增殖、分化中的功能及分子调控机制。结果显示:(1)腹主动脉缩窄术后2w和4w,高血压模型大鼠颈总动脉收缩压较假手术对照组明显升高,模型构建成功;(2)与假手术组比较,高血压模型大鼠胸主动脉组织中Rab28、FOXO4、FOXO1及phospho-FOXO1表达明显上升,同时分化指标分子的表达升高;(3)体外细胞实验表明,与0%静止组和5%张应变组相比,牵拉24h后15%高张应变促进Rab28、FOXO1及phospho-FOXO1表达,但对FOXO4表达无显著性影响,同时高张应变促进VSMCs增殖,抑制分化;(4)RNAi抑制FOXO1后,phospho-FOXO1表达水平明显降低,VSMCs增殖和分化均降低;(5)细胞免疫荧光染色显示,当静止、饥饿状态下,VSMCs内Rab28主要分布在细胞浆中,血清刺激后,Rab28则大部分都分布在细胞核中,表明刺激诱导的Rab28在VSMCs中的核浆转位可能与其功能相关。本实验结果表明,高血压病理状态下,异常增高的周向张应变可能通过诱导Rab28、FOXO1及phospho-FOXO1表达,调控VSMCs增殖和分化。结果提示Rab28和FOXO1分子在张应变诱导的血管重建中发挥重要作用。本研究为揭示血管病变的病理基础提供了部分新的力学生物学研究证据。