Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Leptin kích thích sự biệt hóa tế bào tạo xương của tế bào kẽ van tim người thông qua các con đường Akt và ERK
Tóm tắt
Bệnh van động mạch chủ vôi hóa (CAVD) ảnh hưởng đến 2-6% dân số trên 65 tuổi, và tuổi tác, giới tính, hút thuốc, thừa cân, tăng lipid máu, tiểu đường góp phần vào sự phát triển của căn bệnh này. CAVD phần nào là kết quả của sự biệt hóa tế bào tạo xương từ các tế bào kẽ van tim người (VICs). Nghiên cứu này nhằm làm rõ tác động của leptin lên kiểu hình tạo xương của VICs và các con đường tín hiệu liên quan. Những bệnh nhân đã trải qua phẫu thuật thay van động mạch chủ do CAVD (n = 43) được đưa vào nghiên cứu này. Những bệnh nhân mắc bệnh động mạch vành (CAD) nhưng không có CAVD (n = 129) được sử dụng làm nhóm đối chứng. Nồng độ leptin trong huyết thanh của bệnh nhân mắc CAVD cao hơn so với bệnh nhân CAD (p = 0.002). Leptin được tìm thấy trong các van động mạch chủ bị vôi hóa, với nồng độ cao hơn ở các vùng bị vôi hóa so với các vùng không bị vôi hóa (p = 0.01). Sự kích thích mãn tính của leptin lên VICs đã làm tăng hoạt tính phosphatase kiềm (ALP) và nồng độ protein ALP, BMP-2 và RUNX2 trong khi làm giảm biểu hiện protein osteopontin. Hơn nữa, việc ức chế Akt hoặc ERK trong quá trình kích thích bởi leptin đã làm giảm biểu hiện của các dấu hiệu tế bào tạo xương ở VIC. Tổng hợp lại, những phát hiện này chỉ ra rằng leptin đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của CAVD bằng cách thúc đẩy sự biệt hóa tế bào tạo xương của VICs người theo cách phụ thuộc vào Akt và ERK. Nghiên cứu này nhấn mạnh vai trò của leptin trong sự phát triển của CAVD, và cần có các nghiên cứu thêm để xác định xem việc giảm mức leptin tuần hoàn hoặc chặn tác động của leptin lên VIC có hiệu quả để làm chậm tiến triển của CAVD hay không.
Từ khóa
#Bệnh van động mạch chủ vôi hóa #tế bào kẽ van tim #leptin #sự biệt hóa tế bào tạo xương #Akt #ERKTài liệu tham khảo
Nishimura RA, Otto CM, Bonow RO et al (2014) 2014 AHA/ACC guideline for the management of patients with valvular heart disease: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. J Am Coll Cardiol 63(22):e57–185. doi:10.1016/j.jacc.2014.02.536
Yetkin E, Waltenberger J (2009) Molecular and cellular mechanisms of aortic stenosis. Int J Cardiol 135(1):4–13. doi:10.1016/j.ijcard.2009.03.108
Lindman BR, Clavel MA, Mathieu P et al (2016) Calcific aortic stenosis. Nat Rev Dis Primers 2:16006. doi:10.1038/nrdp.2016.6
Taylor PM, Batten P, Brand NJ, Thomas PS, Yacoub MH (2003) The cardiac valve interstitial cell. Int J Biochem Cell Biol 35(2):113–118
Liu AC, Joag VR, Gotlieb AI (2007) The emerging role of valve interstitial cell phenotypes in regulating heart valve pathobiology. Am J Pathol 171(5):1407–1418. doi:10.2353/ajpath.2007.070251
Cloyd KL, El-Hamamsy I, Boonrungsiman S et al (2012) Characterization of porcine aortic valvular interstitial cell ‘calcified’ nodules. PLoS ONE. doi:10.1371/journal.pone.0048154
Auwerx J, Staels B (1998) Leptin. Lancet 351(9104):737–742. doi:10.1016/S0140-6736(97)06348-4
Elkalioubie A, Zawadzki C, Roma-Lavisse C et al (2013) Free leptin, carotid plaque phenotype and relevance to related symptomatology: insights from the OPAL-Lille carotid endarterectomy study. Int J Cardiol 168(5):4879–4881. doi:10.1016/j.ijcard.2013.07.048
Payne GA, Kohr MC, Tune JD (2012) Epicardial perivascular adipose tissue as a therapeutic target in obesity-related coronary artery disease. Br J Pharmacol 165(3):659–669. doi:10.1111/j.1476-5381.2011.01370.x
Singh M, Bedi US, Singh PP, Arora R, Khosla S (2010) Leptin and the clinical cardiovascular risk. Int J Cardiol 140(3):266–271. doi:10.1016/j.ijcard.2009.07.019
Zeadin M, Butcher M, Werstuck G, Khan M, Yee CK, Shaughnessy SG (2009) Effect of leptin on vascular calcification in apolipoprotein E-deficient mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol 29(12):2069–2075. doi:10.1161/ATVBAHA.109.195255
Zeadin MG, Butcher MK, Shaughnessy SG, Werstuck GH (2012) Leptin promotes osteoblast differentiation and mineralization of primary cultures of vascular smooth muscle cells by inhibiting glycogen synthase kinase (GSK)-3β. Biochem Biophys Res Commun 425(4):924–930. doi:10.1016/j.bbrc.2012.08.011
Ben-Zvi D, Savion N, Kolodgie F et al (2016) Local Application of Leptin Antagonist Attenuates Angiotensin II-Induced Ascending Aortic Aneurysm and Cardiac Remodeling. J Am Heart Assoc. doi:10.1161/JAHA.116.003474
Breyne J, Juthier F, Corseaux D et al (2010) Atherosclerotic-like process in aortic stenosis: activation of the tissue factor-thrombin pathway and potential role through osteopontin alteration. Atherosclerosis 213(2):369–376. doi:10.1016/j.atherosclerosis.2010.07.047
Chomczynski P, Sacchi N (1987) Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction. Anal Biochem 162(1):156–159. doi:10.1006/abio.1987.9999
Revillion F, Charlier M, Lhotellier V et al (2006) Messenger RNA expression of leptin and leptin receptors and their prognostic value in 322 human primary breast cancers. Clin Cancer Res Off J Am Assoc Cancer Res 12(7 Pt 1):2088–2094. doi:10.1158/1078-0432.CCR-05-1904
Glader CA, Birgander LS, Söderberg S et al (2003) Lipoprotein(a), Chlamydia pneumoniae, leptin and tissue plasminogen activator as risk markers for valvular aortic stenosis. Eur Heart J 24(2):198–208
Shanker J, Rao VS, Ravindran V, Dhanalakshmi B, Hebbagodi S, Kakkar V (2012) Relationship of adiponectin and leptin to coronary artery disease, classical cardiovascular risk factors and atherothrombotic biomarkers in the IARS cohort. Thromb Haemost 108(4):769–780. doi:10.1160/TH12-04-0263
Kolasa-Trela R, Miszalski-Jamka T, Grudzień G, Wypasek E, Kostkiewicz M (2011) Adiponectin, leptin, and resistin in patients with aortic stenosis without concomitant atherosclerotic vascular disease. Pol Arch Med Wewn 121(10):352–359
Shapiro NI, Khankin EV, Van Meurs M et al (2010) Leptin exacerbates sepsis-mediated morbidity and mortality. J Immunol 185(1):517–524. doi:10.4049/jimmunol.0903975
Lisko I, Tiainen K, Stenholm S et al (2013) Are body mass index, waist circumference and waist-to-hip ratio associated with leptin in 90-year-old people? Eur J Clin Nutr 67(4):420–422. doi:10.1038/ejcn.2013.39
Muc M, Todo-Bom A, Mota-Pinto A, Vale-Pereira S, Loureiro C (2014) Leptin and resistin in overweight patients with and without asthma. Allergol Immunopathol (Madr) 42(5):415–421. doi:10.1016/j.aller.2013.03.004
Eveborn GW, Schirmer H, Lunde P, Heggelund G, Hansen J-B, Rasmussen K (2014) Assessment of risk factors for developing incident aortic stenosis: the Tromsø Study. Eur J Epidemiol 29(8):567–575. doi:10.1007/s10654-014-9936-x
Ngo MV, Gottdiener JS, Fletcher RD, Fernicola DJ, Gersh BJ (2001) Smoking and obesity are associated with the progression of aortic stenosis. Am J Geriatr Cardiol 10(2):86–90
Katz R, Budoff MJ, Takasu J et al (2009) Relationship of metabolic syndrome with incident aortic valve calcium and aortic valve calcium progression: the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA). Diabetes 58(4):813–819. doi:10.2337/db08-1515
Michel JB, Thaunat O, Houard X, Meilhac O, Caligiuri G, Nicoletti A (2007) Topological determinants and consequences of adventitial responses to arterial wall injury. Arterioscler Thromb Vasc Biol 27(6):1259–1268. doi:10.1161/ATVBAHA.106.137851
Schroeter MR, Schneiderman J, Schumann B et al (2007) Expression of the leptin receptor in different types of vascular lesions. Histochem Cell Biol 128(4):323–333. doi:10.1007/s00418-007-0319-1
Parhami F, Tintut Y, Ballard A, Fogelman AM, Demer LL (2001) Leptin enhances the calcification of vascular cells artery wall as a target of leptin. Circ Res 88(9):954–960. doi:10.1161/hh0901.090975
Kaden JJ, Bickelhaupt S, Grobholz R et al (2004) Expression of bone sialoprotein and bone morphogenetic protein-2 in calcific aortic stenosis. J Heart Valve Dis 13(4):560–566
Gomez-Stallons MV, Wirrig-Schwendeman EE, Hassel KR, Conway SJ, Yutzey KE (2016) Bone morphogenetic protein signaling is required for aortic valve calcification. Arterioscler Thromb Vasc Biol 36(7):1398–1405. doi:10.1161/ATVBAHA.116.307526
Xu J-C, Wu G-H, Liu H-L, Liu J-T, Yan X-J, Chen J-T (2010) The effect of leptin on the osteoinductive activity of recombinant human bone morphogenetic protein-2 in nude mice. Saudi Med J 31(6):615–621
Rusanescu G, Weissleder R, Aikawa E (2008) Notch signaling in cardiovascular disease and calcification. Curr Cardiol Rev 4(3):148–156. doi:10.2174/157340308785160552
Bobryshev YV, Orekhov AN, Sobenin I, Chistiakov DA (2014) Role of bone-type tissue-nonspecific alkaline phosphatase and PHOSPO1 in vascular calcification. Curr Pharm Des 20(37):5821–5828
Cho H-J, Cho H-J, Kim H-S (2009) Osteopontin: a multifunctional protein at the crossroads of inflammation, atherosclerosis, and vascular calcification. Curr Atheroscler Rep 11(3):206–213. doi:10.1007/s11883-009-0032-8
Speer MY, Chien Y-C, Quan M et al (2005) Smooth muscle cells deficient in osteopontin have enhanced susceptibility to calcification in vitro. Cardiovasc Res 66(2):324–333. doi:10.1016/j.cardiores.2005.01.023
Yuan ZS, Zhou YZ, Liao XB et al (2015) Apelin attenuates the osteoblastic differentiation of aortic valve interstitial cells via the ERK and PI3-K/Akt pathways. Amino Acids. doi:10.1007/s00726-015-2020-3
Choi YH, Kim Y-J, Jeong HM, Jin Y-H, Yeo C-Y, Lee KY (2014) Akt enhances Runx2 protein stability by regulating Smurf2 function during osteoblast differentiation. FEBS J 281(16):3656–3666. doi:10.1111/febs.12887
Liu G-Y, Liang Q-H, Cui R-R et al (2013) Leptin promotes the osteoblastic differentiation of vascular smooth muscle cells from female mice by increasing RANKL expression. Endocrinology 155(2):558–567. doi:10.1210/en.2013-1298
Chavez RJ, Haney RM, Cuadra RH et al (2012) Upregulation of thrombospondin-1 expression by leptin in vascular smooth muscle cells via JAK2- and MAPK-dependent pathways. Am J Physiol Cell Physiol 303(2):C179–C191. doi:10.1152/ajpcell.00008.2012