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血管内皮细胞(endothelial cells, ECs)迁移(migration)是血管重建(remodeling)的主要特征之一,对于维持血管功能和结构的稳定具有重要作用。在血管发育、血管新生以及血管内膜损伤(如球囊损伤和动静脉移植)修复等过程中,均出现ECs的迁移。ECs迁移受生物、化学和物理等多种体内外因素的调控,研究ECs的迁移行为及其调控机制,阐明ECs迁移的力学生物学(mechanobiology)机制对于深入了解心血管活动和疾病发生的本质有重要意义,且可以为发展心血管疾病有效的防治措施提供理论依据。ECs和血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells, VSMCs)是构成血管壁的主要细胞成分,生理状态下,这两种细胞本身相互影响,同时又不断的受到血液动力学的作用。因此,研究ECs的迁移行为,应该考虑相关的力学因素及VSMCs的影响。本文首先应用ECs与VSMCs联合培养系统,通过细胞粘附实验,观测了VSMCs对ECs粘附的影响及其机制。用免疫荧光法观测了ECs在粘附过程中,粘着斑(focal adhesions, FAs)的聚集;用全内反射荧光显微镜观测了粘附ECs的FAs面积变化;同时应用免疫印迹法检测了VSMCs对ECs的细胞骨架成分微管(microtubule)聚合程度、桩蛋白(paxillin)和胞外信号调节蛋白激酶(extracellular signal-regulated protein kinase,ERK)磷酸化的影响。在此基础上,应用ECs与VSMCs联合培养的平行平板流动腔系统,对ECs面施加15 dynes/cm2切应力,以Transwell法检测ECs的迁移能力,免疫印迹法定量检测相关蛋白,研究了切应力对与VSMCs联合培养ECs迁移的影响及其细胞骨架机制,即组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)/乙酰化微管信号途径在其中的作用。结果发现:①与VSMCs联合培养明显促进了ECs的粘附和迁移,降低了ECs的微管骨架聚集,诱导了ECs的HDAC6、paxillin和ERK的磷酸化表达增高;②HDAC6抑制剂曲古抑菌素A (trichostatin A,TSA)和三丁酸甘油酯(tributyrin,TB)可改变微管的聚集状态,抑制VSMCs诱导的ECs粘附、迁移及HDAC6及ERK激酶、paxillin的激活;③生理范围切应力同样可以促进ECs迁移,诱导ECs的HDAC6表达,同时改变了微管骨架的乙酰化修饰水平;④生理切应力加载降低了与VSMCs联合培养ECs的迁移能力和HDAC6的表达及与ECs联合培养的VSMCs的CTGF的表达。上述结果表明,VSMCs能够促进ECs的粘附与迁移,而生理大小的切应力作为血管壁结构和功能的稳定因素,同样可以调控ECs的迁移,对血管壁起保护作用。切应力和VSMCs通过HDAC6影响ECs微管骨架动态聚集,经由ERK/paxillin信号通路,调控ECs迁移。