Injury-induced expression of cytokeratins 8 and 18 by vascular smooth muscle cells requires concurrent activation of cytoskeletal and growth factor receptors

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Abstract:

Cytokeratins are not present in the vascular smooth muscle cells (VSMCs) of normal arteries, but they are detectable in the VSMCs of atherosclerotic lesions. A correlation between cytokeratin expression and VSMC phenotype is proposed, but an examination of VSMCs after mechanical injury has yet to be performed. Immunohistochemistry was used to monitor proteins in arterial sections. Western blotting enabled quantification of protein levels. Angioplasty of porcine femoral artery in vivo and porcine coronary artery in vitro served as models of vascular injury. Cytokeratins 8 and 18 were expressed by VSMCs in porcine femoral artery lesions 14 days after balloon angioplasty. Cytokeratins were also present in the neointima of porcine coronary artery segments placed into organ culture for 4 days. Cytokeratin expression was decreased in the presence of inhibitors that affect MAP kinase, PI3 kinase, Src kinase, and G protein, but not in the presence of an AT1 receptor antagonist. Cytokeratin expression also occurred when VSMCs were plated onto collagen in the presence of serum. We conclude that mechanical injury induces expression of cytokeratin 8 and 18 both in vitro and in vivo by synthetic VSMCs that migrate into the neointima. Furthermore, cytokeratin expression requires cellular attachment to extracellular matrix proteins in conjunction with mitogenic stimulation.

Il n’y a pas de cytokératines dans les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) des artères normales, mais on en trouve dans les CMLV des lésions athéroscléreuses. On propose l’existence d’une corrélation entre l’expression des cytokératines et le phénotype des CMLV, mais aucun examen des CMLV après une lésion mécanique n’a encore été réalisé. L’immunohistochimie a été utilisée pour suivre les protéines dans des sections d’artères. Le transfert Western a permis de quantifier les taux de protéines. Une angioplastie d’artère fémorale porcine in vivo et une angioplastie d’artère coronaire porcine in vitro ont servi de modèles de lésion vasculaire. Les cytokératines 8 et 18 ont été exprimées par les CMLV dans les lésions artérielles fémorales porcines 14 jours après une angioplastie par ballonnet. Les cytokératines ont aussi été exprimées dans la néo-intima des segments d’artères coronaires porcines maintenus en culture d’organe pendant 4 jours. L’expression des cytokératines a diminué en présence d’inhibiteurs de la MAP kinase, de la PI3 kinase, de la Src kinase et des protéines G, mais pas d’un antagoniste des récepteurs AT1. Les cytokératines ont aussi été exprimées lorsque les CMLV ont été ensemencées sur du collagène en présence de sérum. On a conclu qu’une lésion mécanique induit l’expression des cytokératines 8 et 18 tant in vitro qu’in vivo par les CMLV synthétiques qui ont migré dans la néo-intima. De plus, l’expression des cytokératines requiert un attachement cellulaire aux protéines de la matrice extracellulaire en concomitance avec une stimulation mitogénique.

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2008

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