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P311对人微血管内皮细胞1体外血管形成能力的影响及其分子机制

王淞 李海胜 钱卫 张小容 贺伟峰 罗高兴

王淞, 李海胜, 钱卫, 等. P311对人微血管内皮细胞1体外血管形成能力的影响及其分子机制[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2022, 38(2): 119-129. DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20211210-00410.
引用本文: 王淞, 李海胜, 钱卫, 等. P311对人微血管内皮细胞1体外血管形成能力的影响及其分子机制[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2022, 38(2): 119-129. DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20211210-00410.
Wang S,Li HS,Qian W,et al.Effects of P311 on the angiogenesis ability of human microvascular endothelial cell 1 in vitro and its molecular mechanism[J].Chin J Burns Wounds,2022,38(2):119-129.DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20211210-00410.
Citation: Wang S,Li HS,Qian W,et al.Effects of P311 on the angiogenesis ability of human microvascular endothelial cell 1 in vitro and its molecular mechanism[J].Chin J Burns Wounds,2022,38(2):119-129.DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20211210-00410.

P311对人微血管内皮细胞1体外血管形成能力的影响及其分子机制

doi: 10.3760/cma.j.cn501120-20211210-00410
基金项目: 

国家自然科学基金重点项目 81630055

国家自然科学基金青年科学基金项目 82102340

湖北省自然科学基金 2020CFB210

详细信息
    通讯作者:

    罗高兴,Email:logxw@yahoo.com

Effects of P311 on the angiogenesis ability of human microvascular endothelial cell 1 in vitro and its molecular mechanism

Funds: 

Key Program of National Natural Science Foundation of China 81630055

Youth Science Foundation Project of National Natural Science Foundation of China 82102340

Hubei Provincial Natural Science Foundation 2020CFB210

More Information
    Corresponding author: Luo Gaoxing, Email: logxw@yahoo.com
  • 摘要:       目的     探讨P311对人微血管内皮细胞1(HMEC-1)血管形成能力的影响及其可能的分子机制。      方法     采用实验研究方法。取HMEC-1,按随机数字表法(分组方法下同)分为P311腺病毒组和空载腺病毒组,分别进行48 h相应转染后,采用细胞计数试剂盒8法检测培养1、3、5 d细胞增殖活性;划痕试验检测细胞划痕后6、11 h剩余划痕面积,并计算剩余划痕面积百分比;体外血管形成实验观察细胞培养8 h血管形成情况,并测量管状结构节点数和总长度;蛋白质印迹法检测细胞中血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)、磷酸化VEGFR2、胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)及磷酸化ERK1/2蛋白表达量。取HMEC-1,分为P311腺病毒+阴性对照小干扰RNA(siRNA)组、空载腺病毒+阴性对照siRNA组、P311腺病毒+siRNA-VEGFR2组和空载腺病毒+siRNA-VEGFR2组,分别进行相应的处理,蛋白质印迹法检测转染24 h细胞中VEGFR2、磷酸化VEGFR2、ERK1/2、磷酸化ERK1/2蛋白表达量;体外血管形成实验观察转染24 h细胞血管形成情况,并测量管状结构节点数和总长度。取HMEC-1,分为P311腺病毒+二甲基亚砜(DMSO)组、空载腺病毒+DMSO组、P311腺病毒+ERK1/2抑制剂组和空载腺病毒+ERK1/2抑制剂组,分别进行相应的处理。蛋白质印迹法检测处理2 h细胞中ERK1/2及磷酸化ERK1/2蛋白表达量;体外血管形成实验观察处理2 h细胞血管形成情况,并测量管状结构节点数和总长度。各组各时间点样本数均为6。对数据行独立样本t检验、重复测量方差分析、单因素方差分析、LSD检验。      结果     与空载腺病毒组比较,P311腺病毒组细胞培养1、3、5 d增殖活性均没有明显改变(t值分别为-0.23、-1.30、-1.52,P>0.05)。P311腺病毒组细胞划痕后6、11 h剩余划痕面积百分比均较空载腺病毒组明显降低(t值分别为-2.47、-2.62,P<0.05)。培养8 h,与空载腺病毒组比较,P311腺病毒组细胞管状结构节点数和总长度均明显增加(t值分别为4.49、4.78,P<0.01)。转染48 h,与空载腺病毒组比较,P311腺病毒组细胞VEGFR2、ERK1/2蛋白表达量均无明显变化(P>0.05),磷酸化VEGFR2、磷酸化ERK1/2蛋白表达量均明显升高(t值分别为17.27、16.08,P<0.01)。转染24 h,P311腺病毒+阴性对照siRNA组细胞磷酸化VEGFR2和磷酸化ERK1/2蛋白表达量均明显高于空载腺病毒+阴性对照siRNA组(P<0.01),P311腺病毒+阴性对照siRNA组细胞VEGFR2、磷酸化VEGFR2、磷酸化ERK1/2蛋白表达量均明显高于P311腺病毒+siRNA-VEGFR2组(P<0.01),空载腺病毒+阴性对照siRNA组细胞VEGFR2、磷酸化ERK1/2蛋白表达量均明显高于空载腺病毒+siRNA-VEGFR2组(P<0.05或P<0.01)。转染24 h,P311腺病毒+阴性对照siRNA组细胞管状结构节点数为(720±62)个,明显多于空载腺病毒+阴性对照siRNA组的(428±38)个、P311腺病毒+siRNA-VEGFR2组的(364±57)个(P值均<0.01);P311腺病毒+阴性对照siRNA组细胞管状结构总长度为(21 241±1 139)μm,明显长于空载腺病毒+阴性对照siRNA组的(17 005±1 156)μm、P311腺病毒+siRNA-VEGFR2组的(13 494±2 465)μm(P值均<0.01)。空载腺病毒+阴性对照siRNA组细胞管状结构节点数明显多于空载腺病毒+siRNA-VEGFR2组的(310±75)个(P<0.01),管状结构总长度明显长于空载腺病毒+siRNA-VEGFR2组的(11 600±2 776)μm(P<0.01)。处理2 h,P311腺病毒+DMSO组细胞磷酸化ERK1/2蛋白表达量明显高于空载腺病毒+DMSO组、P311腺病毒+ERK1/2抑制剂组(P值均<0.01),空载腺病毒+DMSO组细胞磷酸化ERK1/2蛋白表达量明显高于空载腺病毒+ERK1/2抑制剂组(P<0.05)。处理2 h,P311腺病毒+DMSO组细胞管状结构节点数为(726±72)个,明显多于空载腺病毒+DMSO组的(421±39)个、P311腺病毒+ERK1/2抑制剂组的(365±41)个(P值均<0.01);P311腺病毒+DMSO组细胞管状结构总长度为(20 318±1 433)μm,明显长于空载腺病毒+DMSO组的(16 846±1 464)μm、P311腺病毒+ERK1/2抑制剂组的(15 114±1 950)μm(P值均<0.01)。空载腺病毒+DMSO组管状结构节点数明显多于空载腺病毒+ERK1/2抑制剂组的(317±67)个(P<0.01),管状结构总长度明显长于空载腺病毒+ERK1/2抑制剂组的(13 188±2 306)μm(P<0.01)。      结论     P311能够通过激活VEGFR2/ERK1/2信号通路发挥促进HMEC-1血管形成的作用。

     

  • 参考文献(35)

    [1] FuX.Wound healing center establishment and new technology application in improving the wound healing quality in China[J/OL].Burns Trauma,2020,8:tkaa038[2021-12-10]. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33134399/. DOI: 10.1093/burnst/tkaa038.
    [2] TonnesenMG,FengX,ClarkRA.Angiogenesis in wound healing[J].J Investig Dermatol Symp Proc,2000,5(1):40-46.DOI: 10.1046/j.1087-0024.2000.00014.x.
    [3] VeithAP,HendersonK,SpencerA,et al.Therapeutic strategies for enhancing angiogenesis in wound healing[J].Adv Drug Deliv Rev,2019,146:97-125.DOI: 10.1016/j.addr.2018.09.010.
    [4] FaheyE,DoyleSL.IL-1 family cytokine regulation of vascular permeability and angiogenesis[J].Front Immunol,2019,10:1426.DOI: 10.3389/fimmu.2019.01426.
    [5] LangmannT.Cytokine signaling as key regulator of pathological angiogenesis in the eye[J].EBioMedicine,2021,73:103662.DOI: 10.1016/j.ebiom.2021.103662.
    [6] VelnarT,GradisnikL.Tissue augmentation in wound healing: the role of endothelial and epithelial cells[J].Med Arch,2018,72(6):444-448.DOI: 10.5455/medarh.2018.72.444-448.
    [7] GonzalezAC,CostaTF,AndradeZA,et al.Wound healing- aliterature review[J].An Bras Dermatol,2016,91(5):614-620.DOI: 10.1590/abd1806-4841.20164741.
    [8] JohnsonKE,WilgusTA.Vascular endothelial growth factor and angiogenesis in the regulation of cutaneous wound repair[J].Adv Wound Care (New Rochelle),2014,3(10):647-661.DOI: 10.1089/wound.2013.0517.
    [9] GreavesNS,AshcroftKJ,BaguneidM,et al.Current understanding of molecular and cellular mechanisms in fibroplasia and angiogenesis during acute wound healing[J].J Dermatol Sci,2013,72(3):206-217.DOI: 10.1016/j.jdermsci.2013.07.008.
    [10] WeiZ,HanC,LiH,et al.Molecular mechanism of mesenchyme homeobox 1 in transforming growth factor β1-induced P311 gene transcription in fibrosis[J].Front Mol Biosci,2020,7:59.DOI: 10.3389/fmolb.2020.00059.
    [11] LagaresD.P311 in scar wars: myofibroblasts lost without transforming growth factor β translation[J].Am J Respir Cell Mol Biol,2019,60(2):139-140.DOI: 10.1165/rcmb.2018-0255ED.
    [12] YaoZ,YangS,HeW,et al.P311 promotes renal fibrosis via TGFβ1/Smad signaling[J].Sci Rep,2015,5:17032.DOI: 10.1038/srep17032.
    [13] DuanFF,BarronG,MelitonA,et al.P311 promotes lung fibrosis via stimulation of transforming growth factor-β1, -β2, and -β3 translation[J].Am J Respir Cell Mol Biol,2019,60(2):221-231.DOI: 10.1165/rcmb.2018-0028OC.
    [14] StradiotL,MannaertsI,van GrunsvenLA.P311, friend, or foe of tissue fibrosis?[J].Front Pharmacol,2018,9:1151.DOI: 10.3389/fphar.2018.01151.
    [15] TaylorGA,RodriguizRM,GreeneRI,et al.Behavioral characterization of P311 knockout mice[J].Genes Brain Behav,2008,7(7):786-795.DOI: 10.1111/j.1601-183X.2008.00420.x.
    [16] McDonoughWS,TranNL,BerensME.Regulation of glioma cell migration by serine-phosphorylated P311[J].Neoplasia,2005,7(9):862-872.DOI: 10.1593/neo.05190.
    [17] KattaK,SembajweLF,Kusche-GullbergM.Potential role for Ext1-dependent heparan sulfate in regulating P311 gene expression in A549 carcinoma cells[J].Biochim Biophys Acta Gen Subj,2018,1862(6):1472-1481.DOI: 10.1016/j.bbagen.2018.03.024.
    [18] BadriKR,YueM,CarreteroOA,et al.Blood pressure homeostasis is maintained by a P311-TGF-β axis[J].J Clin Invest,2013,123(10):4502-4512.DOI: 10.1172/JCI69884.
    [19] FujitaniM,YamagishiS,CheYH,et al.P311 accelerates nerve regeneration of the axotomized facial nerve[J].J Neurochem,2004,91(3):737-744.DOI: 10.1111/j.1471-4159.2004.02738.x.
    [20] ZhaoL,LeungJK,YamamotoH,et al.Identification of P311 as a potential gene regulating alveolar generation[J].Am J Respir Cell Mol Biol,2006,35(1):48-54.DOI: 10.1165/rcmb.2005-0475OC.
    [21] YaoZ,LiH,HeW,et al.P311 accelerates skin wound reepithelialization by promoting epidermal stem cell migration through RhoA and Rac1 activation[J].Stem Cells Dev,2017,26(6):451-460.DOI: 10.1089/scd.2016.0249.
    [22] WangS,ZhangX,QianW,et al.P311 deficiency leads to attenuated angiogenesis in cutaneous wound healing[J].Front Physiol,2017,8:1004.DOI: 10.3389/fphys.2017.01004.
    [23] LiH,YaoZ,HeW,et al.P311 induces the transdifferentiation of epidermal stem cells to myofibroblast-like cells by stimulating transforming growth factor β1 expression[J].Stem Cell Res Ther,2016,7(1):175.DOI: 10.1186/s13287-016-0421-1.
    [24] ZhouD,LiuT,WangS,et al.Effects of IL-1β and TNF-α on the expression of P311 in vascular endothelial cells and wound healing in mice[J].Front Physiol,2020,11:545008.DOI: 10.3389/fphys.2020.545008.
    [25] TottoliEM,DoratiR,GentaI,et al.Skin wound healing process and new emerging technologies for skin wound care and regeneration[J].Pharmaceutics,2020,12(8):735. DOI: 10.3390/pharmaceutics12080735.
    [26] 曹晓赞,谢挺,陆树良.糖化碱性成纤维细胞生长因子影响人真皮微血管内皮细胞增殖和血管化效应的受体途径[J].中华烧伤杂志,2021,37(1):17-24.DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20200916-00412.
    [27] AbhinandCS,RajuR,SoumyaSJ,et al.VEGF-A/VEGFR2 signaling network in endothelial cells relevant to angiogenesis[J].J Cell Commun Signal,2016,10(4):347-354.DOI: 10.1007/s12079-016-0352-8.
    [28] LemmonMA,SchlessingerJ.Cell signaling by receptor tyrosine kinases[J].Cell,2010,141(7):1117-1134.DOI: 10.1016/j.cell.2010.06.011.
    [29] ShibuyaM.VEGFR and type-V RTK activation and signaling[J].Cold Spring Harb Perspect Biol,2013,5(10):a009092.DOI: 10.1101/cshperspect.a009092.
    [30] SimonsM,GordonE,Claesson-WelshL.Mechanisms and regulation of endothelial VEGF receptor signalling[J].Nat Rev Mol Cell Biol,2016,17(10):611-625.DOI: 10.1038/nrm.2016.87.
    [31] DellingerMT,BrekkenRA.Phosphorylation of Akt and ERK1/2 is required for VEGF-A/VEGFR2-induced proliferation and migration of lymphatic endothelium[J].PLoS One,2011,6(12):e28947.DOI: 10.1371/journal.pone.0028947.
    [32] BakerA,WyattD,BocchettaM,et al.Notch-1-PTEN-ERK1/2 signaling axis promotes HER2+ breast cancer cell proliferation and stem cell survival[J].Oncogene,2018,37(33):4489-4504.DOI: 10.1038/s41388-018-0251-y.
    [33] ValantiEK, Dalakoura-KaragkouniK, FotakisP, et al. Reconstituted HDL-apoE3 promotes endothelial cell migration through ID1 and its downstream kinases ERK1/2, AKT and p38 MAPK[J]. Metabolism, 2022,127:154954. DOI: 10.1016/j.metabol.2021.154954.
    [34] TangH,HeY,LiL,et al.Exosomal MMP2 derived from mature osteoblasts promotes angiogenesis of endothelial cells via VEGF/Erk1/2 signaling pathway[J].Exp Cell Res,2019,383(2):111541.DOI: 10.1016/j.yexcr.2019.111541.
    [35] ShinM,BeaneTJ,QuillienA,et al.Vegfa signals through ERK to promote angiogenesis, but not artery differentiation[J].Development,2016,143(20):3796-3805.DOI: 10.1242/dev.137919.
  • 1  2组人微血管内皮细胞1划痕后各时间点剩余划痕面积 倒置相差显微镜×200,图中标尺为100 μm。1A、1B、1C.分别为P311腺病毒组划痕后0(即刻)、6、11 h,随着划痕后时间的延长,剩余划痕面积逐渐减少,至划痕后11 h划痕基本愈合;1D、1E、1F.分别为空载腺病毒组划痕后0、6、11 h,图1E、1F剩余划痕面积分别较图1B、1C明显增大

    2  2组人微血管内皮细胞1培养8 h血管形成情况 倒置相差显微镜×200,图中标尺为100 μm。2A. P311腺病毒组管状结构节点数较多,管状结构总长度较长;2B.空载腺病毒组管状结构节点数少于图2A,管状结构总长度短于图2A

    3  蛋白质印迹法检测2组人微血管内皮细胞1转染48 h VEGFR2/ERK1/2信号通路相关蛋白的表达量。3A.条带图;3B.条图(样本数为6,x¯±s

    注:VEGFR2为血管内皮生长因子受体2,ERK1/2为胞外信号调节激酶1/2,GAPDH为3-磷酸甘油醛脱氢酶;条带图上方1、2分别为P311腺病毒组和空载腺病毒组;与空载腺病毒组比较,aP<0.01

    4  蛋白质印迹法检测4组人微血管内皮细胞1转染24 h VEGFR2/ERK1/2信号通路相关蛋白的表达量。4A.条带图;4B.条图(样本数为6,x¯±s

    注:VEGFR2为血管内皮生长因子受体2,ERK1/2为胞外信号调节激酶1/2,GAPDH为3-磷酸甘油醛脱氢酶;条带图上方1、2、3、4分别为P311腺病毒+阴性对照小干扰RNA(siRNA)组、空载腺病毒+阴性对照siRNA组、P311腺病毒+siRNA- VEGFR2组和空载腺病毒+siRNA-VEGFR2组;与P311腺病毒+阴性对照siRNA组比较,aP<0.01;与空载腺病毒+阴性对照siRNA组比较,bP<0.01,cP<0.05

    5  4组人微血管内皮细胞1转染24 h血管形成情况 倒置相差显微镜×200,图中标尺为100 μm。5A.P311腺病毒+阴性对照小干扰RNA(siRNA)组管状结构节点数较多,管状结构总长度较长;5B.空载腺病毒+阴性对照siRNA组管状结构节点数明显少于图5A,管状结构总长度明显短于图5A;5C.P311腺病毒+siRNA-血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)组管状结构节点数明显少于图5A,管状结构总长度明显短于图5A;5D.空载腺病毒+siRNA-VEGFR2组管状结构节点数明显少于图5B,管状结构总长度明显短于图5B,且均与图5C相近

    6  蛋白质印迹法检测4组人微血管内皮细胞1处理2 h ERK1/2信号通路相关蛋白的表达量。6A.条带图;6B.条图(样本数为6,x¯±s

    注:F值、P值为4组间各指标总体比较所得;ERK1/2为胞外信号调节激酶1/2,GAPDH为3-磷酸甘油醛脱氢酶;条带图上方1、2、3、4分别为P311腺病毒+二甲基亚砜(DMSO)组、空载腺病毒+DMSO组、P311腺病毒+ERK1/2抑制剂组和空载腺病毒+ERK1/2抑制剂组;与P311腺病毒+DMSO组比较,aP<0.01;与空载腺病毒+DMSO组比较,bP<0.05

    7  4组人微血管内皮细胞1处理2 h血管形成情况 倒置相差显微镜×200,图中标尺为100 μm。7A.P311腺病毒+二甲基亚砜(DMSO)组管状结构节点数较多,管状结构总长度较长;7B.空载腺病毒+DMSO组管状结构节点数少于图7A,管状结构总长度短于图7A;7C.P311腺病毒+胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)抑制剂组管状结构节点数少于图7A,管状结构总长度短于图7A;7D.空载腺病毒+ERK1/2抑制剂组管状结构节点数和总长度与图7C相近

    表1  2组人微血管内皮细胞1培养各时间点增殖活性比较(x¯±s

    组别样本数1 d3 d5 d
    P311腺病毒组60.188±0.0300.415±0.0320.713±0.030
    空载腺病毒组60.185±0.0190.392±0.0300.687±0.031
    t-0.23-1.30-1.52
    P0.8220.2220.160
    注:处理因素主效应,F=5.10,P=0.074;时间因素主效应,F=720.12,P<0.001;两者交互作用,F=0.81,P=0.473
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    表2  2组人微血管内皮细胞1划痕后各时间点剩余划痕面积百分比比较(%,x¯±s

    组别样本数6 h11 h
    P311腺病毒组647±79±5
    空载腺病毒组655±520±10
    t-2.47-2.62
    P0.0330.025
    注:初始剩余划痕面积百分比均为100%;处理因素主效应,F=18.42,P=0.008;时间因素主效应,F=443.86,P<0.001;两者交互作用,F=7.89,P=0.041
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    表3  4组人微血管内皮细胞1转染24 h后血管形成情况(x¯±s

    组别样本数管状结构节点数(个)管状结构总长度(μm)
    P311腺病毒+阴性对照siRNA组6720±6221 241±1 139
    空载腺病毒+阴性对照siRNA组6428±3817 005±1 156
    P311腺病毒+siRNA- VEGFR2组6364±5713 494±2 465
    空载腺病毒+siRNA- VEGFR2组6310±7511 600±2 776
    F57.0726.32
    P<0.001<0.001
    P1<0.0010.002
    P2<0.001<0.001
    P30.002<0.001
    P40.1270.121
    注:F值、P值为4组间各指标总体比较所得;P1值、P2值分别为P311腺病毒+阴性对照小干扰RNA(siRNA)组与空载腺病毒+阴性对照siRNA组、P311腺病毒+siRNA-血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)组比较所得,P3值、P4值分别为空载腺病毒+siRNA-VEGFR2组与空载腺病毒+阴性对照siRNA组、P311腺病毒+siRNA-VEGFR2组比较所得
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    表4  4组人微血管内皮细胞1处理2 h血管形成情况(x¯±s

    组别样本数管状结构节点数(个)管状结构总长度(μm)
    P311腺病毒+DMSO组6726±7220 318±1 433
    空载腺病毒+DMSO组6421±3916 846±1 464
    P311腺病毒+ERK1/2抑制剂组6365±4115 114±1 950
    空载腺病毒+ERK1/2抑制剂组6317±6713 188±2 306
    F63.4916.53
    P<0.001<0.001
    P1<0.0010.004
    P2<0.001<0.001
    P30.0050.002
    P40.1620.083
    注:F值、P值为4组间各指标总体比较所得;DMSO为二甲基亚砜,ERK1/2为胞外信号调节激酶1/2;P1值、P2值分别为P311腺病毒+DMSO组与空载腺病毒+DMSO组、P311腺病毒+ERK1/2抑制剂组比较所得,P3、P4值分别为空载腺病毒+ERK1/2抑制剂组与空载腺病毒+DMSO组、P311腺病毒+ERK1/2抑制剂组比较所得
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图(7) / 表(4)
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  • 收稿日期:  2021-12-10

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