近日,國際著名雜志Nature Medicine在線刊登了來自美國俄克拉荷馬大學(xué)健康科學(xué)中心和山東大學(xué)的研究人員的最新研究成果“Activation of AMP-activated protein kinase α2 by nicotine instigates formation of abdominal aortic aneurysms in mice in vivo,,”文章中,,解析了吸煙與腹主動脈瘤(AAA)之間的因果聯(lián)系和分子機(jī)制,。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是美國俄克拉荷馬大學(xué)終身教授,、山東大學(xué)“泰山學(xué)者”特聘專家鄒明輝(Ming-Hui Zou)。鄒明輝教授主要從事多種心血管疾?。ㄈ缛毖俟嘧p傷,,動脈粥樣硬化,高血壓,,高膽固醇血癥,,糖尿病相關(guān)的血管綜合癥等)的發(fā)病機(jī)制研究。因其取得的突出研究成果曾榮獲美國心臟學(xué)會國內(nèi)科學(xué)家發(fā)展計劃獎,、美國心臟學(xué)會國內(nèi)科學(xué)家獨(dú)立研究獎,、國際青少年糖尿病基金會獨(dú)立研究獎、美國心臟學(xué)會Irivne H. Page動脈粥樣硬化研究獎等,。2011年被中共山東省委組織部聘為山東省人民政府心血管內(nèi)科學(xué)崗位“泰山學(xué)者”特聘專家(教授),。
腹主動脈瘤,屬于動脈擴(kuò)張性疾病,,是動脈瘤最常見的一種,。近些年,我國腹主動脈瘤的發(fā)病率呈現(xiàn)上升的趨勢,。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,,在65歲以上的老年人中,腹主動脈瘤的發(fā)病率約為8.8%,。而且,,有很多患者會在無任何癥狀的情況下突然發(fā)生動脈瘤破裂,這類瘤體破裂的患者死亡率可達(dá)90%以上,。因此,,醫(yī)學(xué)界也把腹主動脈瘤叫做人體內(nèi)的“定時炸彈”。 高血壓,、心血管病和吸煙都是導(dǎo)致該病的主要原因,。
在這篇文章中,研究人員通過體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)載脂蛋白E(apoE)敲除小鼠以及apoE和腺苷單磷酸活化,。蛋白激酶α1(AMPK-α1)亞基雙缺失的小鼠中急性注入血管緊張素II (AngII)或香煙煙霧中的主要成分尼古丁可顯著增高腹主動脈瘤的發(fā)病率,。與之相反,apoE和AMPK-α2缺失則可消除尼古丁或血管緊張素II在小鼠體內(nèi)觸發(fā)腹主動脈瘤,。
在進(jìn)一步的機(jī)制研究中,,研究人員在培養(yǎng)的血管平滑肌細(xì)胞(VSMCs)中證實(shí)尼古丁和血管緊張素(AngII)均是通過激活A(yù)MPK-α2而引起激活蛋白2α (AP-2α)磷酸化,促使基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP2)基因表達(dá)從而促使腹主動脈瘤發(fā)生的,。
新研究結(jié)果表明香煙成分中的尼古丁可通過在血管平滑肌細(xì)胞中促進(jìn)AMPK-α2介導(dǎo)AP-2α依賴性的MMP2表達(dá)從而誘使主動脈瘤發(fā)生,,從而清楚地從分子水平上揭示了吸煙與腹主動脈瘤之間的因果聯(lián)系。(生物谷Bioon.com)
doi:10.1038/nm.2711
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Activation of AMP-activated protein kinase α2 by nicotine instigates formation of abdominal aortic aneurysms in mice in vivo
Shuangxi Wang, Cheng Zhang, Miao Zhang, Bin Liang, Huaiping Zhu, Jiyeon Lee, Benoit Viollet, Lijun Xia, Yun Zhang & Ming-Hui Zou
Smoking is the only modifiable risk factor that is associated with the development, expansion and rupture of abdominal aortic aneurysm (AAA). However, the causative link between cigarette smoke and AAA is unknown. Here we report a causative link between smoking and AAA in vivo. Acute infusion of angiotensin II (AngII) or nicotine, a major component of cigarette smoke, markedly increased the incidence of AAA in apolipoprotein E (apoE) knockout (Apoe−/−) mice and in mice deficient in both apoE and the AMP-activated kinase α1 subunit (AMPK-α1) (Apoe−/−; Prkaa1−/− mice). In contrast, genetic deletion of AMPK-α2 (Apoe−/−; Prkaa2−/− mice) ablated nicotine- or AngII-triggered AAA in vivo. Mechanistically, we found that both nicotine and AngII activated AMPK-α2 in cultured vascular smooth muscle cells (VSMCs), resulting in the phosphorylation of activator protein 2α (AP-2α) and consequent matrix metallopeptidase 2 (MMP2) gene expression. We conclude that smoking (through nicotine) instigates AAA through AMPK-α2–mediated AP-2α–dependent MMP2 expression in VSMCs.