糖尿病和血流動力學(xué)紊亂促進(jìn)冠狀動脈粥樣硬化性心臟病進(jìn)展分子機制的研究.pdf

1、糖基化終末產(chǎn)物(Advanced glycation end-products,AGEs)的異常增多以及巨噬細(xì)胞吞噬增加是糖尿病病人動脈粥樣硬化病變加劇進(jìn)展的重要原因。本研究探索了AGEs刺激下FABP4表達(dá)增多與巨噬細(xì)胞吞脂增強之間的聯(lián)系以及具體的分子調(diào)節(jié)機制。我們發(fā)現(xiàn),AGE化的牛血清白蛋白(AGE-BSA)可顯著增強巨噬細(xì)胞內(nèi)脂肪酸結(jié)合蛋白4(fatty acid binding protein4,FABP4)的表達(dá)水平以及細(xì)胞內(nèi)

2、甘油三酯(triglycerol)和總膽固醇(total cholesterol)含量。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),該效應(yīng)由細(xì)胞膜表面35kDa的特異性跨膜受體RAGE(receptor for advanced glycationend-products)所介導(dǎo),RAGE一方面可與AGEs發(fā)生特異性結(jié)合,另一方面則通過其胞內(nèi)段轉(zhuǎn)導(dǎo)信號并激活相關(guān)通路;在利用特異性小干擾RNA阻斷RAGE表達(dá)后,AGEs誘導(dǎo)(RAGE-specific siRNA)

3、的升脂效應(yīng)明顯減弱。此外,FABP4特異性抑制劑(FABP4 inhibitor)可顯著抑制AGEs誘導(dǎo)下巨噬細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)蓄積。上述結(jié)果顯示AGE刺激下FAPB4的異常增高導(dǎo)致巨噬細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)含量的顯著上升,從巨噬細(xì)胞層面部分揭示了糖尿病病人動脈粥樣硬化病變加劇發(fā)展的分子機制,并顯示了FABP4抑制劑的潛在臨床應(yīng)用前景。
　　間充質(zhì)干細(xì)胞(Mesenehymal stem cell,MSCs)是具有多向分化能力的重要干細(xì)胞類別,可分化

4、為心肌細(xì)胞_、內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞等參與修復(fù)損傷的血管壁和梗死后的心肌組織。糖尿病條件下,MSCs功能受損可加重動脈粥樣硬化進(jìn)展并破壞對梗死心肌的修復(fù)能力。在本研究中我們也全面分析了AGEs對骨髓MSCs增殖、遷移等細(xì)胞功能的影響。
　　另一方面,在血流動力學(xué)紊流的血管分支或分叉處,內(nèi)皮細(xì)胞功能受損,更易發(fā)生炎癥反應(yīng)并促進(jìn)動脈粥樣硬化病變的進(jìn)展。我們此前的研究發(fā)現(xiàn),硫氧還原蛋白結(jié)合蛋白(thioredoxin interactin

5、g protein,TXNIP)能介導(dǎo)腫瘤壞死因子α(TNFα)刺激下血管細(xì)胞粘附分子1(vascular cell adhesion molecule1,VCAM-1)的表達(dá)上調(diào)。在本研究中我們進(jìn)一步探討TXNIP在促進(jìn)動脈粥樣硬化病變的紊流(d-flow)環(huán)境中所扮演的角色以及相應(yīng)的分子調(diào)節(jié)機制。En face免疫熒光技術(shù)顯示,d-flow下血管內(nèi)皮細(xì)胞中TXNIP的表達(dá)量較恒流(s-flow)部位明顯上升,與該處內(nèi)皮細(xì)胞粘附因子表

6、達(dá)的上調(diào)相一致。為了進(jìn)一步驗證TXNIP的促炎作用,我們利用Cre/LoxP策略建立了內(nèi)皮細(xì)胞特異性TXNIP敲除(endothelial cell-specific TXNIP knockout,EC-TXNIP KO)小鼠模型。Real-time PCR顯示,野生型小鼠主動脈弓小彎處(d-flow區(qū))血管壁VCAM-1和細(xì)胞間粘附分子1(intercellular adhesion molecule1,ICAM-1)表達(dá)含量較胸主動

7、脈(s-flow區(qū))明顯上升;而EC-TXNIP KO小鼠主動脈d-flow區(qū)細(xì)胞粘附分子的表達(dá)僅輕微上調(diào)。Intravital顯微鏡技術(shù)進(jìn)一步顯示,EC-TXNIP KO小鼠腸系膜靜脈內(nèi)白細(xì)胞與血管壁的粘附受到明顯抑制。在體外實驗中我們利用“帶切口的平行板流式模型(cut-out parallel flow chamber)”在同一培養(yǎng)皿中同時產(chǎn)生s-flow和d-flow,實驗發(fā)現(xiàn)d-flow處TXNIP表達(dá)量明顯增高,內(nèi)皮細(xì)胞粘附

8、能力也較s-flow區(qū)顯著加強;而利用特異性小干擾RNA阻斷TXNIP表達(dá)后,d-flow介導(dǎo)的促炎粘附效應(yīng)則受到明顯的抑制。機制研究顯示,TXNIP作為一種“協(xié)轉(zhuǎn)錄抑制因子(co-trauscriptionalrepressor)”存在于細(xì)胞核中,可與內(nèi)皮細(xì)胞中重要的保護(hù)性轉(zhuǎn)錄因子Kruppel-likefactor2(KLF2)的啟動子相結(jié)合以抑制其轉(zhuǎn)錄與表達(dá)。本研究首次詳細(xì)論證了TXNIP作為內(nèi)皮細(xì)胞促炎因子在d-flow下介導(dǎo)內(nèi)