巨噬细胞极性转换在他汀保护心肌中的作用及机理

Macrophages play both pro- or anti-inflammatory properties.Our pilot study suggested that statins had the property of swithcing the polarity of macrophages from M1 to M2 phenotype. Given the important roles of the interferon regulatory factor 5(IRF5) in macrophage polarization, we hypothesized that IRF5 might be involved in the transcriptional control of macrophage polarization switch by statins. This project will (1)study the effects of simvastatin on TLR4/MyD88/IRF5 expression in the phenotype switch and release of pro-inflammatory/ anti-inflammatory factors in M1 macrophages;(3)observe the infarction size and proportion and distribution of different phenotypes in heart infarction model in apoE null mice fed a chow diet with or without adding statin. This study is expected to clarify the mechanism of macrophage phenotype switch by statin and its significance in cardioprotection.

M1和M2型巨噬细胞分别有促炎和抗炎作用，我们发现辛伐他汀有诱导M1 型巨噬细胞转变为M2 型巨噬细胞的作用，但机制未明。干扰素调节因子5（IRF5）是M1→M2型巨噬细胞转换过程的"分子开关"，通过髓样分化因子MyD88，受Toll 样受体4（TLR4）调控，而他汀对TLR4有抑制作用，因此我们提出他汀通过抑制TLR4-MyD88-IRF5 通路改变巨噬细胞极性抗炎而保护心肌的假说。本研究拟在细胞水平，利用siRNA 干扰等技术观察TLR4、MyD88、IRF5在他汀改变M1 型巨噬细胞极性中的作用；并利用小鼠动脉粥样硬化性心肌梗死模型，观察辛伐他汀对梗死面积及心功能的影响及其与M1、M2 型巨噬细胞的比例、分布和TLR4、MyD88、IRF5 等表达的关系；从而揭示他汀保护心肌的机制，为临床应用他汀类药物保护心肌提供理论依据。

他汀类降脂药在动脉粥样硬化性疾病的一级和二级预防中起重要作用，但他汀的心血管保护作用不能完全用降脂作用解释，因为他汀的心血管保护作用是继发于血脂降低还是直接作用，临床试验无法分开。我们将六只apoE敲除小鼠随机分为两组，对照组和普伐他汀（40mg / kg / d）治疗组。普通饲料喂养35周后，杀死小鼠，获得主动脉和心脏。通过检测斑块的大小和钙化，并对斑块实施免疫组织化学以检测以M1（iNOS）和M2（Arg-1）为标记的M1和M2巨噬细胞在动脉粥样硬化斑块的分布特点，我们发现他汀能使apoE敲除鼠动脉粥样硬化斑块进展，胆固醇升高。但通过对斑块的钙化指数、巨噬细胞M1/M2比值的分析提示他汀有稳定斑块的作用，说明他汀有稳定斑块的作用，且此作用与他汀的降脂作用无关。.临床及流行病学研究显示，HDL-C水平与冠心病的危险呈负相关。在现有的调脂药物中，烟酸可增加HDL-C，我们推测烟酸可能有直接的抗动脉粥样硬化的作用。杨胜华博士生在美国弗吉尼亚联邦大学张帆课题组将LDLr敲除小鼠随机分为两组，对照组和烟酸治疗组。高脂饲料喂养后分别给予两组干预处理12周后，杀死小鼠，获得其主动脉组织。结果发现烟酸组斑块面积明显减少；经Filipin及Nile Red 免疫荧光染色，激光共聚焦电镜观测处理组血管腔内膜下游离胆固醇减少。常规培养小鼠骨髓源性巨噬细胞，予以oxLDL及烟酸处理。Filipin及Nile Red 免疫荧光染色后，激光共聚焦电镜发现烟酸干预组其溶酶体中游离胆固醇明显降低；上述处理组巨噬细胞，再给予CD38及NAADP阻滞剂处理，激光电镜下可见溶酶体中游离胆固醇增多，推测溶酶体游离胆固醇的移出与CD38及NAADP有关；Western-blot及real-time PCR均显示在烟酸干预的oxLDL负载的巨噬细胞，其CD38及CD38 mRNA均表达增加。并且研究发现在LDLr敲除小鼠巨噬细胞，其NAADP的生成与烟酸浓度形成依赖关系，初步揭示了烟酸抗动脉粥样硬化作用机理。