平滑肌細胞中Nrk之表現具有減緩發炎與血管內膜增生之功能

發炎反應為導致血管內膜增生、血管狹窄與動脈粥狀硬化的主要成因之一。本院細胞及系統醫學研究所劉俊揚副研究員研究團隊發現了一個新穎的血管保護性激酶,可表現在平滑肌細胞中,具有減緩發炎反應與血管內膜增生之功能,此研究成果近期已發表在國際期刊Aging(2020;12(8):7511-7533)。劉博士研究團隊發現,具有特異性的調控激酶Nik-related kinase(Nrk)高度表現在小鼠與人類的血管平滑肌細胞中,透過小鼠模式模擬動脈血管管腔狹窄的實驗,誘使血管內膜與平滑肌細胞的增生並引發血管管腔狹窄,結果發現在血管平滑肌細胞不正常的增生過程中,Nrk表現明顯下降(圖1)。劉博士與台中榮民總醫院病理部以及國立臺灣大學醫學院附設醫院內科部之合作團隊,在人類血管檢體中證實了Nrk的表現減少與糖尿病、高血壓、缺血性心臟疾病與動脈粥狀硬化有高度的關聯性。


圖1:小鼠血管平滑肌細胞不正常的增生過程中,Nrk表現明顯下降

研究團隊進一步以基因微陣列等系統性研究模式,探討Nrk下游可能調控之因子與分子機制發現,Nrk的表現具有調控血管平滑肌細胞發炎因子之能力。研究結果證實,Nrk可抑制平滑肌細胞中數個基質金屬蛋白酶、細胞激素與趨化激素等發炎因子之表現,而以Nrk小分子干擾核糖核酸則可加乘性地促進脂多糖所誘導基質金屬蛋白酶、細胞激素與趨化激素之表現;這些結果顯示,Nrk可能透過抑制平滑肌細胞中發炎因子的表現,減少血管平滑肌細胞之發炎與生長,進而達到減緩血管發炎環境、血管內壁增生與動脈硬化的效果(圖2)。此外,先前的研究指出,葡萄等食物中富含的白藜蘆醇具有抗自由基、抗氧化、抗發炎等功效,劉博士研究團隊的研究結果發現,白藜蘆醇可減緩脂多糖與Nrk小分子干擾核糖核酸所共同誘導平滑肌細胞中發炎因子之表現(圖2)。這些研究結果證實了在動脈粥狀硬化與動脈管腔狹窄等心血管疾病的病程中,Nrk可以作為病程發展的預防性指標之一,且促進Nrk活化可能具有減緩血管內膜增生、動脈硬化與相關衍生血管疾病之特性。此項研究除了瞭解Nrk的表現與功能調控之分子機轉之外,並可應用於設立藥物篩選研究平台,篩選具有減緩動脈粥狀硬化以及相關血管疾病之小分子物質與藥物。


圖2:Nrk透過抑制平滑肌細胞中發炎因子的表現,減少血管平滑肌細胞之發炎與生長,進而達到減緩血管發炎環境、血管內壁增生與動脈硬化的效果

文/圖:細胞及系統醫學研究所劉俊揚副研究員、盧怡珠研究助理

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