肽酶抑制蛋白PI16对主动脉瓣病变的作用机制研究

钙化性主动脉瓣病变是临床主动脉瓣狭窄的主要原因，且缺乏有效预防和治疗方法。近年来的研究表明，钙化性主动脉瓣病变不是一个单纯的退行性过程，而是一个有着活跃分子调控的主动过程。慢性炎症、成骨分化等机制被认为是主要的参与机制。前期本课题组从病变的主动脉瓣中筛选出一个新的蛋白分子，肽酶抑制蛋白PI16，其高表达于病变的瓣膜组织和主动脉瓣间质细胞，我们推测其可能参与钙化性病变的过程，为了进一步研究其作用，我们构建了PI16腺病毒表达载体。通过体外转染主动脉瓣间质细胞（AVIC），研究了PI16对AVIC生物学功能的影响，结果表明PI16不影响AVIC的增殖，能够促进AVIC的迁移和抑制AVIC凋亡，进一步我们通过钙化培养基诱导AVIC钙化的实验，证明了PI16可以显著抑制AVIC的成骨分化基因的表达和钙化，其主要机制为PI16通过抑制促凋亡蛋白P53，抑制了钙化过程中的AVIC凋亡，减轻了钙化程度。为了证实体内是否也存在同样的机制，我们构建了PI16转基因小鼠模型，并采用华法林诱导转基因小鼠构建主动脉瓣钙化模型。结果表明：过表达PI16可以显著抑制华法林诱导的主动脉瓣钙化。与细胞水平的机制相似，PI16同样抑制了成骨分化关键基因RUNX2及其下游OPN的表达，抑制了P53介导的凋亡信号Caspase3表达，我们研究结果表明，无论是体外还是体内，PI16均通过抑制P53信号抑制了主动脉瓣的钙化。我们研究成果为干预主动脉瓣钙化提供了新的分子信号和靶点。