Internationale Zeitschrift für Herz-Kreislauf-Forschung

Verwendung von Na3PO4 zur Verbesserung von In-vitro-Tiermodellen zur Aortenklappenverkalkung

Daniel Alejandro Lerman, Sai Prasad und Nasri Alotti

Verwendung von Na ₃ PO ₄ zur Verbesserung von In-vitro- Tiermodellen zur Aortenklappenverkalkung

Hintergrund/Ziele: Die Pathogenese der kalzifizierenden Aortenklappenerkrankung (CAVD) beinhaltet einen aktiven Entzündungsprozess der interstitiellen Klappenzellen (VICs), der durch die Aktivierung spezifischer osteogener Signalwege und Apoptose gekennzeichnet ist. Dieser Prozess kann durch die Analyse bestimmter molekularer Marker und Genexpressionswege der spontanen Kalzifizierung untersucht werden. Ziel unserer Studie ist es, die Rolle von Natriumphosphat (Na3PO4) als Kalzifizierungsförderer zu untersuchen , _mit dem Ziel, _In -vitro -Tiermodelle zum Testen potenzieller Kalzifizierungsinhibitoren zu verbessern.

Materialien und Methoden: VICs wurden aus 6 gesunden, 6 Monate alten, frischen Schweineherzen durch serielle Kollagenaseverdauung extrahiert. Die quantitative Polymerase-Kettenreaktion (qPCR) wurde verwendet, um die Transdifferenzierung von Genen von Interesse während der spontanen Verkalkung von VICs zu quantifizieren. Die spontane Verkalkung von VICs wurde durch Zugabe von Na3PO4 ( _{3 mM} , pH 7,4) erhöht. Der Verkalkungsgrad wurde durch Alizarinrot-Färbung für Kalziumablagerung und Siriusrot-Färbung für Kollagen geschätzt. Kolorimetrische Techniken wurden verwendet, um die Kalzium- und Kollagenablagerung quantitativ zu bestimmen. Zusätzlich wurde die enzymatische Aktivität der alkalischen Phosphatase (ALP) durch einen kinetischen Test gemessen. Für die statistische Analyse verwendeten wir SPSS und Microsoft Office Excel 2013.

Ergebnisse: Porcine VICs verkalken spontan mit nachweisbarer Kalzium- und Kollagenablagerung. In dieser Studie beobachteten wir eine Zunahme der Kalzium- und Kollagenablagerung von Tag 0 bis Tag 14 (Kalzium: 376 %; P < 0,001, Kollagen: 3553 %; P < 0,001). Die qPCR-Analyse der mRNA bis Tag 14 zeigte die folgenden Ergebnisse: α-Actin, ein Marker des Myoblastenphänotyps, war auf das 1,6-fache erhöht; P < 0,001. Runx2, ein Osteoblastenmarker, stieg auf das 1,3-fache; P < 0,05, TGF-β, ein Promotor der Osteogenese, stieg auf das 3,2-fache; P < 0,001 und RhoA, ein Regulator der Knotenbildung in Myoblasten, stieg auf das 4,5-fache; P<0,001, verglichen mit ihren Werten am Tag 0. RANKL-mRNA und Calponin veränderten sich nicht signifikant. Die Behandlung von porcinen VICs mit Na3PO4 _{( 3} mM , pH 7,4) führte zu einer deutlichen Zunahme der Kalziumablagerung bis zum Tag 14 (522 %; P<0,001) und einer signifikanten Zunahme der ALP-Aktivität bis zum Tag 7 (228 %; P<0,05). Bis zum Tag 14 gab es keine signifikanten Veränderungen der ALP-Aktivität zwischen den Gruppen.

Schlussfolgerung: Diese Studie hat die Hochregulation bestimmter Moleküle während der spontanen Verkalkung von Aorten-VICs mit einer aktiven Steigerung der Kalzium-, Kollagen- und ALP-Aktivität nachgewiesen. In diesem In-vitro- Modell war es möglich, die spontane VIC-Verkalkung mit Na3PO4 (3 mM, pH 7,4) auf ein Niveau zu steigern _, auf _dem Verkalkungshemmer getestet werden konnten, um eine neue potenzielle therapeutische Strategie gegen die kalzifizierte Aortenstenose zu identifizieren.