8.5　研究进展与展望

收缩型VSMCs转变成合成型是VSMCs增生的前提，有效控制这种表型的转变是预防心血管疾病产生的关键之一。但目前通过抑制相关因子来治疗动脉粥样硬化类血管疾病仍然存在一些困难，而研究VSMCs表性转换的机制对于逆转血管重塑和临床预防都有潜在的指导价值。

SM22α是一种重要的细胞骨架相关蛋白，也是一种经典的VSMCs标志蛋白，在分化型VSMCs中大量表达，是平滑肌细胞早期分化的标志物之一。SM22α可通过与肌动蛋白相互作用，参与血管平滑肌细胞微丝聚合和骨架重构进而调节平滑肌细胞表型。本章研究主要利用平滑肌细胞的收缩型标志蛋白α-SMA和SM22α的表达来研究ATO对VSMCs表型变化的影响。结果表明，在血管VSMCs的免疫荧光染色中，SM22α的表达情况更能表征SMCs表型变化的过程。

PDGF-BB（血小板衍生生长因子）是一种有丝分裂原，在动物发育和维持体内平衡起重要作用。PDGF能够与细胞膜上PDGF受体（酪氨激酶受体, PTK）结合，通过抑制平滑肌细胞特异基因的表达，提高VSMCs 增殖及迁移能力，从而促进平滑肌细胞表型由收缩型向合成型转化。因此，我们的研究利用PDGF刺激原代PCASMCs转变成合成型，进一步比较了收缩型和合成型PCASMCs在响应ATO作用中的不同表现。ATO具有选择性抑制合成型PCASMCs细胞的活力、增殖及迁移的作用。这些结果直接证明ATO具有抑制血管新生内膜增生的作用。

另外，浙江大学医学院附属第一医院心内科张力教授团队近期在研究血管损伤后内膜异常增生的形成机制中发现，miR-22作为血管异常重构性疾病治疗靶点，能够通过调控MECP-2和EVI-1改变平滑肌细胞表型从而减轻血管损伤后的病理性内膜增生，从而减轻血管狭窄。这个结果一方面进一步确定平滑肌细胞表型在内膜增生、血管狭窄中的正反作用；另一方面因为EVI-1是ATO的特异性下游靶点，因此我们推测ATO同样具有调节VSMCs表型的作用。因此，VSMCs表型的调控是一个复杂的、多因素的过程。除了ATO/EVI-1是调控VSMCs表型的可能调控轴外，ATO在调节VSMCs表型并抑制支架内再狭窄发生的其他可能机制，是我们研究的另外一个问题。(https://www.daowen.com)

YAP是Hippo信号级联反应的下游核心效应分子，具有调控器官大小、促进细胞增殖、抑制细胞凋亡、维持干细胞自我更新及细胞表型等作用。有报道显示，当发生动脉损伤等疾病时，SMCs会由收缩型向合成型转变，在此过程中YAP表达增高。研究表明，动脉损伤后或动脉粥样硬化过程中的内膜增生与肿瘤发生具有一些共同的生物机制，即血管平滑肌细胞会过度增殖、迁移并且分化标志物的表达丢失。研究证实，Hippo/YAP途径在已知的诸多调节SMC表型开关相关因子等信号通路中有重要作用。YAP信号通路近年来受到广泛关注，可能成为有效的治疗或药物作用的靶点。我们研究发现，YAP的失活与SMCs的表型变化有一定关系。然而YAP总量的变化不是决定SMCs表型的主要影响因素，YAP经过磷酸化失活的变化过程决定了SMCs的收缩表型。进一步推测p-YAP与SMCs的细胞骨架及细胞硬度也是呈正相关。研究证实ATO可以通过F-actin聚集增加SMCs的弹性模量，并诱导其由合成型向收缩表型的转变。ATO调节SMCs细胞表型的改变部分依赖于YAP的磷酸化程度。

图8-9　ATO通过调节VSMCs表型转化抑制支架内再狭窄的示意图。[引自：Zhao Y P, Zang G C, Yin T Y, et al. A novel mechanism of inhibiting in-stent restenosis with arsenic trioxide drug-eluting stent: enhancing contractile phenotype of vascular smooth muscle cells via YAP pathway［J］. Bioact Mater, 2021, 6（2）: 375-385.］
Figure 8-9　Schematic diagram of ATO inhibiting in-stent restenosis by regulating phenotypic transformation of VSMCs. ［Adapted from: Zhao Y P, Zang G C, Yin T Y, et al. A novel mechanism of inhibiting in-stent restenosis with arsenic trioxide drug-eluting stent: enhancing contractile phenotype of vascular smooth muscle cells via YAP pathway［J］. Bioact Mater, 2021, 6（2）: 375-385.］

AS是内膜增生性心血管疾病，VSMCs表型转化是其发生的主要病理基础。抗增殖中药ATO已被用作血管支架涂层的替代药物，对AS的防治有重要意义。本章内容主要针对“Hippo/YAP通路是否介导ATO对VSMCs表型转化的影响进而抑制内膜增生的发生？”这一关键科学问题。以VSMCs表型调节为主线或监测指标，通过大白兔血管内支架植入及体外构建VSMCs不同表型模型，系统探究在血管内膜增生发生过程中具有关键指示作用的YAP与Hippo通路在中药ATO诱导VSMCs表型转化过程中的介导作用。结果发现：ATO可以促进VSMCs表型分化，在此过程中细胞骨架发生重构、弹性模量增加，且Yes相关蛋白（YAP）及ROCK通路部分介导了上述过程的发生。由上可知，ATO在调节VSMCs表型转化中受到“F-actin与YAP”的交互作用，且细胞自身的力学性质随之发生改变。该部分的研究结果，可望丰富ATO的医药范畴，延展VSMC表型转化调节机制，深化ATO抑制支架内再狭窄等血管重构性疾病的作用机制，为临床防治内膜增生（血管狭窄及再狭窄发生）提供新的思路和策略。