Activation of AMP‑activated Protein Kinase by Metformin Inhibits Dedifferentiation of Platelet‑derived Growth Factor‑BB‑induced Vascular Smooth Muscle Cells to Improve Arterial Remodeling in Cirrhotic Portal Hypertension.
研究背景
肝硬化是严重临床疾病，门静脉高压（PHT）是其主要并发症，由肝内血管阻力增加和内脏高动力循环驱动。晚期肝纤维化不可逆，改善内脏高动力循环成为治疗PHT重要策略。本研究旨在探讨二甲双胍通过激活AMPK途径抑制PDGF‑BB诱导的血管平滑肌细胞（VSMCs）去分化，改善肝硬化门静脉高压中的动脉重塑。
方法速览
- 用胆总管结扎（BDL）诱导大鼠肝硬化和门静脉高压。
- 对肠系膜动脉进行转录组测序。
- 用A7r5平滑肌细胞系和原代VSMCs进行体外细胞实验。
- 用免疫荧光和免疫组化检测VSMCs中相关蛋白表达。
- 用Western blot分析相关蛋白表达水平。
- 用CCK‑8试剂盒和划痕实验评估细胞增殖和迁移能力。
主要发现
- 改善肝硬化和肝功能：二甲双胍改善肝纤维化，减少胶原沉积，降低ALT、AST和TBIL水平，早期改善效果更明显。
- 降低门静脉压力和改善内脏高动力循环：在肝硬化早晚期，二甲双胍都能降低门静脉压力和心输出量，减少SMA血流量，改善血管阻力。
- 抑制慢性炎症和巨噬细胞浸润：二甲双胍降低血清中炎症因子表达，减少肠系膜组织中CD68阳性细胞数量。
- 抑制肠系膜血管新生：二甲双胍降低CD31、VEGFA表达，抑制p‑VEGFR2表达。
- 改善肠系膜动脉重塑并上调收缩蛋白表达：二甲双胍恢复SMA中膜层厚度，抑制动脉扩张，上调α‑SMA和SM22α表达，抑制p‑eNOS表达。
- 激活AMPK抑制PDGF‑BB/PDGFRβ途径：二甲双胍降低炎症因子表达，上调α‑SMA和SM22α表达，抑制p‑PDGFRβ表达，激活AMPK和ACC，抑制p‑mTOR表达。
- 抑制PDGF‑BB诱导的A7r5细胞增殖和迁移：体外实验中，二甲双胍在低浓度无细胞毒性，抑制PDGF‑BB诱导的细胞增殖和迁移，该作用可被AMPK抑制剂逆转。
- 激活AMPK抑制A7r5细胞表型转换：二甲双胍上调α‑SMA表达，下调TNF‑α和MMP9表达，增加p‑AMPK表达，抑制p‑mTOR表达，该作用可被AMPK抑制剂逆转。
- 激活AMPK上调原代VSMCs的收缩蛋白表达：二甲双胍上调原代VSMCs中α‑SMA表达，下调TNF‑α和MMP9表达。
总结展望
本研究首次从VSMCs角度揭示肝硬化门静脉高压中动脉重塑潜在机制，发现二甲双胍通过激活AMPK途径，抑制PDGF‑BB/PDGFRβ下游信号通路，抑制VSMCs去分化，改善动脉重塑。但动物模型和体外实验有局限性，结果临床转化及二甲双胍体内具体机制还需进一步研究。