ApoCIII调节Lp-PLA2的分子机制研究

Lipoprotein-associated phospholipase A2 has been considered as an independent inflammatory biomarker of both coronary heart disease and unstable plaque which can predict and regulate the development of atherogenesis.Lp-PLA2 is associated primarily with LDL in human and promote atherosclerosis; whereas,in mice, Lp-PLA2 is predominantly associated with HDL and exhibit antiatherosclerotic effect. But porcine has lipoprotein profile similar with human and is considered the suitable model to Lp-PLA2 study. In the circulation of apoCIII transgenic pig which our lab did previously, Lp-PLA2 activity is three fold compare with the nontransgenics'；In addition,apoCIII can upregulate Lp-PLA2 in porcine smooth muscle cells. Therefore, based on the apoCIII transgenic pig, we examine the regulation of Lp-PLA2 levels with apoCIII and Lp-PLA2 mediated biological changes of vascular smooth muscle cells with molecular and cellular techniques; promoter and signalling pathway analysis will use to confirm the molecular mechanisms of the regulation of Lp-PLA2 with apoCIII deeply. The results may contribute to the regulated mechanisms of Lp-PLA2 in atherogenesis.

脂蛋白相关磷脂酶A2（Lp-PLA2）是预测心血管疾病发生和粥样斑块不稳定性的炎症相关因子。在人体循环中主要与LDL结合，促动脉粥样硬化发生；而在小鼠中，却主要与HDL结合，对心血管起到保护作用。与小鼠相比，猪的脂蛋白谱与人类相似，是研究Lp-PLA2相关机制的最适模型。在本实验室前期制作的人载脂蛋白C3（apoCIII）转基因猪血液中，Lp-PLA2的活性是对照组的3倍，预实验结果显示，apoCIII在平滑肌细胞中显著上调Lp-PLA2的表达。因此，本研究拟以apoCIII转基因猪为基础，以Lp-PLA2为研究对象，在猪胸主动脉和平滑肌细胞中，用分子和细胞生物学方法检测apoCIII对Lp-PLA2的调节和对其介导平滑肌细胞生物学行为的影响；并采用启动子和信号通路分析等方法深入阐明apoCIII调节 Lp-PLA2的分子机制，为研究Lp-PLA2在动脉硬化发生发展中受调节的机制奠定基础。

心血管疾病（CVD）是当今世界威胁人类最严重的疾病，动脉粥样硬化（AS）是这类疾病具共同的病理基础。因此，研究相关基因在其发生发展过程中的调节机制对预防和治疗动脉粥样硬化具有重要意义。. Lp-PLA2是心血管疾病的独立危险因素和预测因子，与动脉粥样硬化和CVD具有正相关性，是目前评估动脉粥样硬化斑块不稳定性的炎症相关因子。Lp-PLA2不仅能够预测动脉粥样硬化斑块的不稳定性和CVD发生的概率，抑制Lp-PLA2活性还能对动脉粥样硬化发挥重要的临床治疗作用。. 人类apoCIII大部分由肝脏合成，少部分由小肠合成。其表达水平升高则导致血液循环中甘油三酯增加，这也在转基因小鼠、兔和猪中得到证实。 . 因此，本研究以apoCIII转基因猪为基础，观察该模型中Lp-PLA2活性及表达的变化； 并在巨噬细胞系中验证apoCIII对Lp-PLA2表达的调节； 研究apo CIII调节Lp-PLA2表达的分子机制及Lp-PLA2介导apo CIII功能的研究。观察脂肪酸对Lp-PLA2表达的影响；研究脂肪酸（OA-NO2）调节Lp-PLA2表达的分子机制及Lp-PLA2 介导的脂肪酸的功能。系统阐明Lp-PLA2在体内和体外表达调控的分子机制。. 研究表明，在猪体内，apo CIII的表达与血液中Lp-PLA2水平正相关，并且在apo CIII转基因猪中，Lp-PLA2的mRNA水平和活性均显著升高；进一步研究发现，apo CIII上调Lp-PLA2表达具有时间和浓度梯度依赖性，并且是通过MAPK和NFκB两条信号通路进行调节；在巨噬细胞中，apo CIII激活炎症因子，该激活作用被Lp-PLA2抑制剂显著抑制。OA-NO2显著抑制Lp-PLA2表达，并且该作用呈浓度和时间梯度依赖性；在猪单核巨噬细胞中，OA-NO2对Lp-PLA2基础表达水平没有影响，但其能够抑制诱导（apo CIII）的Lp-PLA2表达升高；这种抑制作用也主要是由MAPK和NFκB两条信号通路介导；但并不依赖于NO的产生和PPARγ的激活。. 本项目研究结果揭示apo CIII及OA-NO2在体内和体外均能上调Lp-PLA2表达及调节的分子机制，为进一步研究Lp-PLA2与高甘油三脂的关系提供理论基础，并使我们深入认识动脉粥样硬化的发病机制