環状GMP依存性プロテインキナーゼは、血管平滑筋細胞の表現型を調節します

一酸化窒素（NO）および周期的なグアノシン3 '、5'-モノリン酸（CGMP）は、血管平滑筋細胞（VSMC）の増殖を防ぎ、動脈損傷に応じて内膜肥厚を減らすために有益な効果をもたらすことが報告されています。この研究の目的は、NO-CGMPシグナル伝達、環状GMP依存性プロテインキナーゼ（PKG）の下流エフェクター分子が、培養ラット大動脈VSMCの表現型変調と増殖を調節するかどうかを判断することでした。PKG発現VSMC系統は、PKG欠損細胞株のトランスフェクションによって作成され、特徴付けられました。あらゆる形態のPKG、すなわちPKG-IアルファおよびPKG-Iベータ、ならびにPKG-Iの構成的に活性な触媒ドメインは、脱分化された「合成」VSMCをより収縮性のような形態に変換しました。PKGの発現は、収縮性表現型マーカータンパク質の産生、平滑筋ミオシン重鎖-2、カルポニンおよびアルファアクチンの産生を増加させ、cAMPおよびCGMP類似体の能力を回復し、血小板由来成長因子（PDGF）誘導細胞移動を阻害します。一方、PKG発現は、PDGF誘導細胞の増殖に有意な影響を及ぼさなかった。これらの結果は、PKG発現が培養VSMCにおける収縮性の表現型発現の調節に寄与し、in vitroでの培養成長中のPKG発現の抑制により、より合成された脱分化された表現型への細胞の変調が可能になる可能性があることを示唆しています。

Nitric oxide (NO) and cyclic guanosine 3',5'-monophosphate (cGMP) have been reported to prevent vascular smooth muscle cell (VSMC) proliferation and have beneficial effects to reduce intimal thickening in response to arterial injury. The purpose of this study was to determine whether the downstream effector molecule of NO-cGMP signaling, cyclic GMP-dependent protein kinase (PKG), regulates phenotypic modulation and proliferation in cultured rat aortic VSMC. PKG-expressing VSMC lines were created by transfection of PKG-deficient cell lines and characterized. All forms of PKG, i.e. PKG-I alpha and PKG-I beta, as well as the constitutively active catalytic domain of PKG-I, transformed dedifferentiated 'synthetic' VSMC to a more contractile-like morphology. PKG expression resulted in an increased production of the contractile phenotype marker proteins, smooth muscle myosin heavy chain-2, calponin and alpha-actin and restored the capacity of cAMP and cGMP analogues to inhibit platelet-derived growth factor (PDGF)-induced cell migration. On the other hand, PKG expression had no significant effects on PDGF-induced cell proliferation. These results suggest that PKG expression contributes to the regulation of a contractile-like phenotypic expression in cultured VSMC, and the suppression of PKG expression during cultured growth in vitro may permit the modulation of cells to a more synthetic, dedifferentiated phenotype.