模拟失重环境下血管平滑肌细胞线粒体未折叠蛋白反应特征和调控机制

目的 阐明失重环境下血管平滑肌细胞线粒体未折叠蛋白反应(mitochondrial unfolded protein response,UPRmt)特征及其调控机制.方法 以大鼠胸主动脉平滑肌细胞作为研究对象,采用随机方法将细胞分为二维回转模拟失重组(24、48、72h和96h)和同步对照组,给予泛素化酶E1抑制剂PYR-41、蛋白酶体抑制剂MG132和自噬抑制剂NH4Cl(10mmol/L)对细胞进行干预.Western Blot和实时荧光定量聚合酶链式反应检测目的蛋白和mRNA表达,免疫荧光技术检测血管平滑肌细胞线粒体氧化应激水平.结果 与对照组比较,模拟失重导致血管平滑肌细胞线粒体氧化应激水平增加,沉默调节蛋白3(silent information regulator 3,SIRT3)蛋白表达下降,ATP5/MTCO1蛋白表达比例显著上调,叉头框转录因子3a(forkhead box transcription factor 3a,FOXO3a)和超氧化物歧化酶2(SOD2)蛋白表达水平显著降低.泛素活化酶E1抑制剂PYR-41和蛋白酶体抑制剂MG132显著上调SIRT3蛋白表达以及FOXO3a和SOD2蛋白表达水平.结论 线粒体氧化损伤通过泛素化机制调控失重环境下血管平滑肌细胞SIRT3蛋白和UPRmt通路中关键分子ATP5A、MTCO1、FOXO3a和SOD2的蛋白表达.