探討芳香烴受體(AhR)改變血管內皮細胞功能之新角色:經由表觀基因或後轉譯修飾(細胞週期蛋白/內皮細胞一氧化氮合成酉每)的調控與白蘆黎醇/史達汀臨床治療及應用(3/3)

研究計畫: A - 政府部門b - 科技部

說明

我們早期研究顯示芳香烴受體(AhR)促效劑(3MC)有抑制血管内皮細胞增生與細胞遷移作用之 特性經由AhR/FAK/RhoA/PTEN路徑。此計晝為延伸之前研究,探討AhR/RhoA影響HUVECs 的新角色包括表觀基因調控組蛋白、後轉錄調控p21/p27/eNOS。其中AhR/RhoA造成了抑制 PI3K/Akt的活性,扮演著重要角色。此三年計晝將分別探討:1)視網膜母細胞瘤蛋白(Rb2)和去乙 醯基酵素(HDAC1)交互作用影響,進而改變組蛋白(H3/H4)乙醯化之情形;評估這些結果經由E2F 對HUVECs增生的影響、2)抑制PI3K/Akt活化路徑而減少p21/p27的磷酸化並改變其在細胞核質 分佈情形及降低細胞遷移作用的機轉、及3) 3MC對eNOS去活性調控包括轉錄、後轉譯及eNOS 交互調控蛋白,對降低eNOS活性的影響及參與其中之訊息傳遞。初步結果闡述3MC增強了 Rb2 與HDAC1的蛋白表現量並增加其轉移至細胞核,及同時造成組蛋白(H3/H4)的去乙醯化作用。 3MC降低細胞週期調節蛋白的表現,透過小干擾核醣核酸技術(siRNA)及去乙醯基轉移酶之抑制劑 作用,降低HDAC1的蛋白及活性,並反轉3MC造成的一系列反應。除此之外,Rb2的磷酸化需 依賴3MC所誘導RhoA/AhR蛋白的活化作用,並藉由Ras蛋白路徑來執行。史達汀(Statins)可透 過降低AhR、HDAC1及Rb2等蛋白轉移至細胞核來反轉3MC造成的反應。一方面,初步研究 結果發現RhoA/PTEN蛋白所造成的Akt1去活化作用會降低p21/p27蛋白的磷酸化表現;另一方 面發現,p21/p27蛋白在細胞質表現量下降時,將造成RoA活性上升(正向回饋迴路)。3MC抑制 HUVECs細胞遷移作用歸因於RhoA活性的增加;利用Akt1蛋白的過度表現或史達汀的投予則可 反轉3MC造成的反應。此外我們觀察到:Akt1失去活性的同時,eNOS也表現去磷酸化現象; 初步研究成果顯示eN〇S、HSP90等蛋白表現量及eNOS的二聚物/單體比例呈現下降趙勢,而 caveolin-1蛋白表現量則明顯上升。我們將進一步來證實這些蛋白間的關連性。有趣的是,與eNOS 活性調節相關的蛋白(如Akt1、HSP90及caveolin-1),其彼此的交互作用,也參與了 3MC降低eNOS 活性的影響。因此,第一年研究重點:我們將闡述3MC增加HUVECs中Rb2蛋白的活性、增強 Rb2-HDAC1與E2F1蛋白形成複合體,與細胞週期等相關調節基因(如Cdk2/4及Cyclin D3/E)表現 量下降的因果關係;釐清Rb2蛋白活性的活性增加(去磷酸化作用)是否與降低Ras/c-Raf訊息調控路 徑有關。第二年:進一步驗證3MC活化RhoA蛋白,並降低PI3K/Akt的活性進而造成p21/p27等 蛋白磷酸化表現量下降及改變其於細胞内分佈之情形,此現象如何持續RhoA活化並抑制HUVECs 遷移將使用體内血管生成評估。第三年:PI3K/Akt活性下降對降低eNOS的表現(蛋白質量/磷酸化 /二聚體化/活化)之分子機制作探討,及其交互作用調控蛋白包括caveolin-1, HSP90對其活性之影 響;eNOS活性下降造成NO釋出及血壓改變的影響將分別在細胞及動物實驗中進一步評估。初 步結果顯示,上述這些現象是由活化AhR/RhoA導致抑制下游PI3K/Akt活性所造成。我們將利用 AhR、RhoA、Akt活性的獲得或失去來證實,並使用AhR拮抗劑(白蘆黎醇)及RhoA蛋白抑制劑(史 達汀)來評估其在3MC誘導内皮功能障礙之療效。綜合上述,在釐清AhR的促效劑在細胞中之分 子運作模式後,不僅能闡明AhR在HUVECs生理上所扮演的角色,並進一步提供其新的分子基礎 及概念,來發展治療方針,以阻斷因外源性化學物透過AhR所引起的心血管疾病。
狀態已完成
有效的開始/結束日期8/1/157/31/16

Keywords

  • 芳香烴受體(AhR)
  • 3-甲基膽蒽(3MC)
  • 去乙醯基酵素
  • 血管内皮細胞趨附性
  • 細胞增生
  • 内皮细 胞一氧化氮合成酶
  • 白蘆黎醇
  • 史達汀衍生物
  • 人類臍帶血管内皮细胞