ОСОБЕННОСТИ ГЛАДКОМЫШЕЧНЫХ КЛЕТОК ГРУДНОЙ АОРТЫ КРЫС ЛИНИИ SHR НА РАННИХ СТАДИЯХ РАЗВИТИЯ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследована сократительная, пролиферативная и миграционная активности гладкомышечных клеток грудной аорты крыс линии SHR возраста 1, 2 и 3 недели от рождения. Для оценки пролиферативной активности клеток применяли ПЦР в реальном времени путем сравнения относительного количества геномной ДНК между контролем и опытом; для определения миграционной активности гладкомышечных клеток – тест заживления повреждения в монослое клеток (wound healing assay); для оценки уровня сократительной активности клеток – метод оценки степени сжатия коллагенового геля. Обнаружено повышение пролиферативной (на ~20%, p ≤ 0.01) и снижение миграционной (на ~47%, p ≤ 0.01) и сократительной (на ~43%, p ≤ 0.01) активностей гладкомышечных клеток аорты однонедельных крыс относительно таковых активностей у клеток нормотензивных животных. У двухнедельных крыс пролиферативная и миграционная активности гладкомышечных клетки аорты не отличались от таковых у нормотензивных крыс, при этом сократительная активность клеток у крыс этой возрастной группы была снижена на ~69%, (p ≤ 0.01). У гладкомышечных клеток аорты трехнедельных крыс наблюдалось снижение пролиферативной (на ~54%, p ≤ 0.01) и миграционной (на ~47%, p ≤ 0.01) активностей. Таким образом, обнаруженные изменения в исследуемых активностях гладкомышечных клеток грудной аорты крыс линии SHR по сравнению с таковыми у нормотензивных крыс наблюдаются уже у однонедельных животных, находящихся в раннем неонатальном периоде развития.

Об авторах

В. К Жалимов

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН

Пущино, Россия

Е. И Мещерякова

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН

Пущино, Россия

И. М Вихлянцев

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН; Пущинский филиал Российского биотехнологического университета (РОСБИОТЕХ)

Пущино, Россия; Пущино, Россия

Ю. В Грицына

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН

Email: gr123.86@mail.ru
Пущино, Россия

Список литературы

  1. Frismantiene A., Philippova M., Erne P., and Resink T. J. Smooth muscle cell-driven vascular diseases and molecular mechanisms of VSMC plasticity. Cell Signal., 52, 48–64 (2018). doi: 10.1016/j.cellsig.2018.08.019
  2. Patel R. S., Masi S., and Taddei S. Understanding the role of genetics in hypertension. Eur. Heart J., 38 (29), 2309–2312 (2017). doi: 10.1093/eurheartj/ehx273
  3. Poulter N. R., Prabhakaran D., and Caulfield M. Hypertension. Lancet, 386 (9995), 801–812 (2015). doi: 10.1016/S0140-6736(14)61468-9
  4. Hopkins P. N. and Hunt S. C. Genetics of hypertension. Genet Med., 5 (6), 413–429 (2003). doi: 10.1097/01.gim.0000096375.88710.a6
  5. Global atlas on cardiovascular disease prevention and control. Ed. by S. Mendis, P. Puska, and B. Norrving (World Health Organization, Geneva, 2011).
  6. Tang H. Y., Chen A. Q., Zhang H., Gao X. F., Kong X. Q., and Zhang J. J. Vascular smooth muscle cells phenotypic switching in cardiovascular diseases. Cells, 11 (24), 4060 (2022). doi: 10.3390/cells11244060
  7. Martinez-Quinones P., McCarthy C. G., Watts S. W., Klee N. S., Komic A., Calmasini F. B., Priviero F., Warner A., Chenghao Y., and Wenceslau C. F. Hypertension induced morphological and physiological changes in cells of the arterial wall. Am. J. Hypertens., 31 (10), 1067–1078 (2018). doi: 10.1093/ajh/hpy083
  8. Frohlich E. D., Apstein C., Chobanian A. V., Devereux R. B., Dustan H. P., Dzau V., Fauad-Tarazi F., Horan M. J., Marcus M., and Massie B. The heart in hypertension. N. Engl. J. Med., 327, 998–1008 (1992). doi: 10.1056/NEJM199210013271406
  9. Rakugi H., Yu H., Kamitani A., Nakamura Y., Ohishi M., Kamide K., Nakata Y., Takami S., Higaki J., and Ogihara T. Links between hypertension and myocardial infarction. Am. Heart J., 132 (1), Pt 2 Suy, 213–221 (1996).
  10. Alexander R. W. Theodore Cooper Memorial Lecture. Hypertension and the pathogenesis of atherosclerosis. Oxidative stress and the mediation of arterial inflammatory response: a new perspective. Hypertension, 25 (2), 155–161 (1995). doi: 10.1161/01.hyp.25.2.155
  11. Droste D. W., Ritter M. A., Dittrich R., Heidenreich S., Wichter T., Freund M., and Ringelstein E. B. Arterial hypertension and ischaemic stroke. Acta Neurol. Scand., 107 (4), 241–251 (2003). doi: 10.1034/j.1600-0404.2003.00098.x
  12. Lattanzi S., Brigo F., and Silvestrini M.. Managing blood pressure in acute intracerebral hemorrhage. J. Clin. Hypertens. (Greenwich), 21 (9), 1332–1334 (2019). doi: 10.1111/jch.13627
  13. Dandapani B. K., Suzuki S., Kelley R. E., Reyes-Iglesias Y., and Duncan R. C. Relation between blood pressure and outcome in intracerebral hemorrhage. Stroke, 26 (1), 21–24 (1995). doi: 10.1161/01.str.26.1.21
  14. Pinto Y. M., Paul M., and Ganten D. Lessons from rat models of hypertension: from Goldblatt to genetic engineering. Cardiovasc Res., 39 (1), 77–88 (1998). doi: 10.1016/s0008-6363(98)00077-7
  15. Martinez-Quinones P., McCarthy C. G., Watts S. W., Klee N. S., Komic A., Calmasini F. B., Priviero F., Warner A., Chenghao Y., and Wenceslau C. F. Hypertension Induced Morphological and Physiological Changes in Cells of the Arterial Wall. Am. J. Hypertens., 31 (10), 1067–1078 (2018). doi: 10.1093/ajh/hpy083
  16. Mancusi C., Basile C., Fucile I., Palombo C., Lembo M., Buso G., Agabiti-Rosei C., Visco V., Gigante A., Tocci G., Maloberti A., Tognola C., Pucci G., Curcio R., Cicco S., Piani F., Marozzi M. S., Milan A., Leone D., Cogliati C., Schiavon R., Salvetti M., Ciccarelli M., De Luca N., Volpe M., and Muesson M. L. Aortic remodeling in patients with arterial hypertension: Pathophysiological mechanisms, therapeutic interventions and preventive strategies—A position paper from the Heart and Hypertension Working Group of the Italian Society of Hypertension. High Blood Press. Cardiovasc. Prev., 32 (3), 255–273 (2025). doi: 10.1007/s40292-025-00710-3
  17. Milan A., Tosello F., Naso D., Avenatti E., Leone D., Magnino C., and Veglio F. Ascending aortic dilatation, arterial stiffness and cardiac organ damage in essential hypertension. J. Hypertens., 31 (1), 109–116 (2013). doi: 10.1097/HJH.0b013e32835a0588
  18. Hu Y., Cai Zh., and He B. Smooth muscle heterogeneity and plasticity in health and aortic aneurysmal disease. Int. J. Mol. Sci., 24 (14), 11701 (2023). doi: 10.3390/ijms241411701
  19. Augoustides J. G. and Cheung A. T. Aneurysms and dissections. In: Perioperative Transesophageal Echocardiography. Ed. by D. L. Reich and G. W. Fischer (2014), pp. 191–217. doi: 10.1016/B978-1-4557-0761-4.00019-0
  20. Cao G., Xuan X., Hu J., Zhang R., Jin H., and Dong H. How vascular smooth muscle cell phenotype switching contributes to vascular disease. Cell Commun. Signal., 20 (1), 180 (2022). doi: 10.1186/s12964-022-00993-2
  21. Saito H., Hayashi H., Ueda T., Mine T., and Kunita S. I. Changes in aortic wall thickness at a site of entry tear on computed tomography before development of acute aortic dissection. Ann. Vasc. Dis., 12 (3), 379–384 (2019). doi: 10.3400/avd.oa.19-00051
  22. Rombouts K. B., van Merrienboer T. A. R., Ket J. C. F., Bogunovic N., van der Velden J., and Yeung K. K. The role of vascular smooth muscle cells in the development of aortic aneurysms and dissections. Eur. J. Clin. Invest., 52 (4), e13697 (2022). doi: 10.1111/eci.13697
  23. Tang H. Y., Chen A. Q., Zhang H., Gao X. F., Kong X. Q., and Zhang J. J. Vascular smooth muscle cells phenotypic switching in cardiovascular diseases. Cells, 11 (24), 4060 (2022). doi: 10.3390/cells11244060
  24. Chen R., McVey D. G., Shen D., Huang X., and Ye S. Phenotypic switching of vascular smooth muscle cells in atherosclerosis. J. Am. Heart Assoc., 12 (20), e031121 (2023). doi: 10.1161/JAHA.123.031121
  25. Elmarasi M., Elmakaty I., Elsayed B., Elsayed A., Zein J. A., Boudaka A., and Eid A. H. Phenotypic switching of vascular smooth muscle cells in atherosclerosis, hypertension, and aortic dissection. J. Cell Physiol., 239 (4), e31200 (2024). doi: 10.1002/jcp.31200
  26. Tang H. Y., Chen A. Q., Zhang H., Gao X. F., Kong X. Q., and Zhang J. J. Vascular smooth muscle cells phenotypic switching in cardiovascular diseases. Cells, 11 (24), 4060 (2022). doi: 10.3390/cells11244060
  27. Touyz Rh. M., Alves-Lopes Rh., Rios F. J., Camargo L. L., Anagnostopoulou A., Arner A., and Montezano A. C. Vascular smooth muscle contraction in hypertension. Cardiovasc. Res., 114, 529–539 (2018). doi: 10.1093/cvr/cvy023
  28. Okamoto K. and Aoki K. Development of a strain of spontaneously hypertensive rats. Jpn. Circ. J., 27, 282–293 (1963). doi: 10.1253/jcj.27.282
  29. Yamori Y., Igawa T., Kanbe T., Kihara M., Nara Y., and Horie R. Mechanisms of structural vascular changes in genetic hypertension: analyses on cultured vascular smooth muscle cells from spontaneously hypertensive rats. Clin. Sci. (Lond.), 61 (Suppl 7), 121s–123s (1981). doi: 10.1042/cs061121s
  30. Hsieh C. C. and Lau Y. Migration of vascular smooth muscle cells is enhanced in cultures derived from spontaneously hypertensive rat. Pflugers Arch., 435 (2), 286–292 (1998). doi: 10.1007/s004240050514
  31. Lee R. M. Vascular changes at the prehypertensive phase in the mesenteric arteries from spontaneously hypertensive rats. Blood vessels, 22 (3), 105–126 (1985). doi: 10.1159/000158589. PMID: 4005433
  32. Arribas S. M., Hermida C., Carmen González M., Wang Y., and Hinck A. Enhanced survival of vascular smooth muscle cells accounts for heightened elastic deposition in arteries of neonatal spontaneously hypertensive rats. Exp. Physiol., 95 (4), 550–560 (2010). doi: 10.1113/expphysiol.2009.050971
  33. Dickhout J. G. and Lee R. M. Apoptosis in the muscular arteries from young spontaneously hypertensive rats. J. Hypertens., 17 (10), 1413–1419 (1999). doi: 10.1097/00004872-199917100-00008
  34. Lee R. M. Vascular changes at the prehypertensive phase in the mesenteric arteries from spontaneously hypertensive rats. Blood vessels, 22 (3), 105–126 (1985). doi: 10.1159/000158589
  35. Risler N., Castro C., Cruzado M., González S., and Miatello R. Early changes in proteoglycans production by resistance arteries smooth muscle cells of hypertensive rats. Am. J. Hypertens., 15 (5), 416–421 (2002). doi: 10.1016/s0895-7061(02)02263-x
  36. Gendron G., Gobeli F. Jr., Morin J., D’Orléans-Juste P., and Regoli D. Contractile responses of aorta from WKY and SHR to vasoconstrictors. Clin. Exp. Hypertens., 26 (6), 511–523 (2004). doi: 10.1081/ceh-200031826
  37. Hu W.-Ya., Fukuda N., and Kammatsuse K. Growth characteristics, angiotensin II generation, and microarray-determined gene expression in vascular smooth muscle cells from young spontaneously hypertensive rats. J. Hypertens., 20 (7), 1323–1333 (2002). doi: 10.1097/00004872-200207000-00019
  38. Mao N., Gu T., Shi E., Zhang G., Yu L., and Wang C. Phenotypic switching of vascular smooth muscle cells in animal model of rat thoracic aortic aneurysm. Interact. Cardiovasc. Thorac. Surg., 21 (1), 62–70 (2015). doi: 10.1093/icvts/ivv074
  39. Truett G. E., Heeger P., Mynatt R. L., Truett A. A., Walker J. A., and Warman M. L. Preparation of PCR-quality mouse genomic DNA with hot sodium hydroxide and tris (HotSHOT). Biotechniques, 29 (1), 52–54 (2000). doi: 10.2144/00291bm09.
  40. Терюкова Н. П., Андреев Г. В., Воронкина И. В., Сахенберг Е. И., Снопов С. А. Асиптная гепатома Зайдела как континуум для опухолевых клеток в транзитном состоянии. Цитоология, 62 (7), 473–486 (2020). doi: 10.31857/S0041377120070068
  41. Rajan N., Habermehl J., Coté M.F., Doillon C.J., and Mantovani D. Preparation of ready-to-use, storable and reconstituted type I collagen from rat tail tendon for tissue engineering applications. Nat. Protoc., 1 (6), 2753–2758 (2006). doi: 10.1038/nprot.2006.430
  42. Singh P. and Zheng X.-L. Dual regulation of myocardin expression by tumor necrosis factor-α in vascular smooth muscle cells. PLoS One, 9 (11), e112120 (2014). doi: 10.1371/journal.pone.0112120
  43. Ghasemi A., Jeddi S., and Kashfi Kh. The laboratory rat: Age and body weight matter. EXCLI J., 20, 1431–1445 (2021). doi: 10.17179/excli2021-4072
  44. Walter S. V. and Hamet P. Enhanced DNA synthesis in heart and kidney of newborn spontaneously hypertensive rats. Hypertension, 8 (6), 520–525 (1986). doi: 10.1161/01.hyp.8.6.520
  45. Eccleston-Joyner C. A. and Gray S. D. Arterial hypertrophy in the fetal and neonatal spontaneously hypertensive rat. Hypertension, 12 (5), 513–518 (1988). doi: 10.1161/01.hyp.12.5.513
  46. Yang H., Morton W., Lee R. M., Kajetanowicz A., and Forrest J. B. Automatographic study of smooth muscle cell proliferation in spontaneously hypertensive rats. Clin. Sci. (Lond.), 76 (5), 475–478 (1989). doi: 10.1042/cs0760475
  47. Lin Zh.-H., Fukuda N., Jin X.-Q., Yao E.-H., Ueno T., Endo M., Saito S., Matsumoto K., and Mughlin H. Complement 3 is involved in the synthetic phenotype and exaggerated growth of vascular smooth muscle cells from spontaneously hypertensive rats. Hypertension, 44 (1), 42–47 (2004). doi: 10.1161/01.HYP.0000129540.83284.ca
  48. Hamada M., Nishio I., Baba A., Fukuda K., Takeda J., Ura M., Hano T., Kuchii M., and Masuyama Y. Enhanced DNA synthesis of cultured vascular smooth muscle cells from spontaneously hypertensive rats. Difference of response to growth factor, intracellular free calcium concentration and DNA synthesizing cell cycle. Atherosclerosis, 81 (3), 191–198 (1990). doi: 10.1016/0021-9150(90)90066-r
  49. Carrillo-Sepúlveda M. A. and Barreto-Chaves M. L. M. Phenotypic modulation of cultured vascular smooth muscle cells: a functional analysis focusing on MLC and ERK1/2 phosphorylation. Mol. Cell. Biochem., 341 (1–2), 279–289 (2010). doi: 10.1007/s11010-010-0459-9
  50. Chambot-Clec P., Renaud J. F., andSafar M. E. Pulse pressure, aortic reactivity, and endothelium dysfunction in old hypertensive rats. Hypertension, 37 (2), 313–321 (2001). doi: 10.1161/01.hyp.37.2.313

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025