SMS2对内皮细胞炎症反应的调节及其对高血压的影响

Endothelial dysfunction has close relationship with the development of cardiovascular diseases. Sphingomyelin is an important lipid component of lipid rafs which is the fuctional domain involving in many cell signaling in cell plasma membrane. Our former research found that sphingomyelin synthase 2 (SMS2) knockout macrophages have decreased TLR4-mediated inflammation respond by inducing the SM level of plasma membrane. In this project, we want to check the expression and location of SMS2 in endothelial cells. Then, we will use TNF-α to stimulate the endothelial cells treated by SMS2 siRNA and scramble siRNA, detect the NF-κB activity and inflammatory cytokines secretion. The expression of eNOS and NO production will also be investigated. Furthermore, we will establish DOCA-salt hypertension model in SMS2 KO mice and WT mice, and compare the blood pressure and plasma NO level between two groups. Our hypothesis is that the SMS2 has effect on the TNF-α stimulated expression of eNOS, NF-κB activity and inflammatory cytokines release. We hope this study may find more mechanism about the endothelial inflammation.

血管内皮细胞功能失调与多种心血管疾病的发生发展密切相关。鞘磷脂（Sphingomyelin，SM）是构成细胞膜上脂筏结构的重要脂质，脂筏参与了许多信号转导途径的调控。前期研究发现巨噬细胞鞘磷脂合酶2（Sphingomyelin synthase，SMS2）缺失通过减少胞膜SM的含量能减轻脂筏上TLR4所介导的炎症反应。本项目首先检测血管内皮细胞SMS2表达和分布的情况，然后通过SMS2 siRNA下调内皮细胞SMS2的表达，用TNF-α刺激SMS2 siRNA处理后的内皮细胞，检测其NF-κB活性及炎症因子分泌的变化，观察内皮细胞eNOS表达及NO生成的变化。并通过建立DOCA-盐型高血压模型，观察SMS2 KO小鼠血压的改变。据此论证内皮细胞SMS2在TNF-α刺激下调节eNOS的表达并促进NF-κB活化和炎症因子分泌的假说，探讨内皮细胞炎症反应的细胞分子机制及其防治的新靶点。

鞘磷脂是含量居于第二位的磷脂，仅次于卵磷脂，广泛存在于细胞膜和血浆脂蛋白中，具有重要的生物学作用。鞘磷脂合酶是鞘磷脂合成过程中的关键酶。本研究将鞘磷脂合酶抑制剂D609作用于血管紧张素II诱导的小鼠高血压模型，以探讨鞘磷脂合酶对高血压的影响及其作用机制。通过建立Ang II诱导的小鼠高血压模型，观察发现Ang II 处理组与Sham对照组相比，小鼠血压显著升高。而Ang II+D609处理组小鼠的血压较Ang II+NS组显著降低。超声心动图检查结果显示鞘磷脂合酶抑制剂能改善高血压所致的心肌肥厚。心肌组织Masson染色结果表明鞘磷脂合酶抑制剂减轻心肌及血管组织的胶原纤维沉积。研究显示抑制鞘磷脂合酶能降低血压，改善高血压所致的心肌肥厚，减轻心肌间质及血管周围组织纤维化。我们通过ELISA方法测定Ang II诱导的高血压小鼠血浆中炎症因子的水平，结果发现TNF-α、IL-6的浓度均显著升高，而D609干预组测得血浆中炎症因子TNF-α及IL-6的浓度相对降低。结果显示抑制鞘磷脂合酶能减轻高血压状态下的炎症反应。通过培养血管内皮细胞进行体外实验，发现鞘磷脂合酶抑制剂减轻TNF-α诱导的内皮细胞胞浆内IκBα的蛋白降解，通过抑制NF-κB所介导的信号通路而减轻内皮细胞的炎症反应。此外，通过分离高血压患者及健康人外周血单核细胞，用real-time PCR方法检测发现高血压患者外周血单核细胞中SMS1 mRNA及SMS2 mRNA水平均显著高于健康人，提示鞘磷脂合酶在高血压的形成中可能具有一定的作用。因此，干预鞘磷脂合酶可能在高血压心血管重塑的防治中具有重要作用。