线粒体钙单向转运体介导的SIRT3/GSK3β/β-连环蛋白信号通路在血管重塑中的调控作用

钙稳态在调节血管平滑肌细胞（VSMCs）表型和血管重塑中起着关键作用。本研究旨在探讨线粒体钙单向转运体（MCU），即促进Ca2+进入线粒体的转运体，在血管重塑中的作用及其潜在调控机制。通过21天后肢卸载（HU）或21天血管紧张素II（Ang II）输注（0.7 mg/kg/day）诱导大鼠血管重塑。评估VSMCs的表型转换和血管重塑。为诱导表型转换并阐明潜在调控机制，用Ang II（100 μmol/L）处理VSMCs。使用质粒、慢病毒和腺相关病毒血清型9（AAV9）进行基因操作。评估线粒体氧化应激、Ca2+分布以及MCU、SIRT3、GSK3β和β-连环蛋白的表达，以及GSK3β活性、SIRT3泛素化和GSK3β乙酰化。HU和Ang II处理后，大鼠脑动脉中MCU和SIRT3的表达下调，导致细胞质Ca2+增加，线粒体Ca2+减少，VSMCs向合成表型转变。在体外，Ang II处理VSMCs导致MCU、SIRT3和GSK3β表达降低，β-连环蛋白核转位增加。MCU敲低导致细胞质Ca2+增加和线粒体Ca2+减少，而MCU过表达则产生相反效果，细胞质Ca2+降低，线粒体Ca2+增加。此外，MCU过表达减少SIRT3泛素化、线粒体氧化应激、GSK3β乙酰化、β-连环蛋白核转位和VSMC表型转换——这些效应被SIRT3敲低所阻断。此外，MCU过表达通过抑制GSK3β/β-连环蛋白通路和维持SIRT3，部分减轻了HU和高血压大鼠的血管重塑。Ang II调节MCU蛋白表达，在HU和Ang II诱导的高血压大鼠脑动脉中MCU表达降低。这种减少损害细胞Ca2+缓冲并促进线粒体氧化应激。应激反应触发下游SIRT3降解，随后通过乙酰化抑制GSK3β活性并促进β-连环蛋白核转位，从而促进表型转换和血管重塑。