INK4/ARF在内皮祖细胞介导的血管内皮修复与动脉粥样硬化中的生物学效应与作用机制

INK4/ARF是多种前体细胞和干细胞增殖分化的调控基因，最新研究显示INK4/ARF也是参与冠状动脉疾病（CAD）发生机制的重要基因。由于CAD主要病理基础是动脉粥样硬化（AS）与冠状动脉重构，血管内皮损伤与内皮祖细胞（EPC）介导的内皮修复间动态平衡的破坏是AS发生的重要病理生理机制，因此，INK4/ARF可能通过影响EPC数量与功能，引起动脉内皮损伤修复异常，在AS进程中发挥直接作用。.前期研究中，我们已证实CAD患者INK4/ARF表达量较正常人显著增加，且随着INK4/ARF表达水平升高EPC数量下降，但作用机制至今未明。基于这些最新发现，我们拟通过在体与离体实验，分析INK4/ARF对EPC增殖分化、迁移的作用及调控机制，研究INK4/ARF对EPC介导的血管内皮修复过程及AS形成的影响，以期初步阐明INK4/ARF在血管内皮损伤修复及AS进程中的生物学效应与作用机制。

INK4/ARF-p15/CDKN2Bp16/CDKN2A-p14/ARF基因簇（INK4/ARF）是编码调控细胞周期、细胞增殖分化与凋亡相关蛋白的重要基因，参与动脉粥样硬化（AS）的发生发展过程。在本研究中，我们发现：（1）INK4/ARF基因簇对于调节性T细胞（Treg）及血管内皮祖细胞（EPC）的生成和衰老具有重要作用，Treg可通过抑制局部组织炎症反应发挥保护血管和心肌细胞作用，并明显改善心肌梗死后心室重构和心功能，INK4/ARF基因簇产物除可直接影响EPC衰老与新生过程外，还可能通过影响T细胞功能、以及EPC与T细胞之间的相互作用，在内皮损伤修复及心肌缺血性损伤中发挥重要作用；（2）血管内皮损伤后，INK4/ARF可影响EPC分化与血管内膜修复过程，但在该过程中炎性细胞因子IL-33表达可增加，IL-33及IL-33-ST2L途径可调节T细胞介导的免疫应答、参与内皮细胞周期调控并导致血管内皮损伤，IL-33在AS形成过程中的效应与IL-33/ST2L途径中主要基因的遗传变异及基因互作有密切的关系；（3）与血管发育和重构有关的基因表达在AS过程中发挥着重要作用，我们发现血管生成因子AGGF1可通过影响AKT通路调控胚胎发育过程中的血管生成，表达人源AGGF1可明显促进缺血局部组织血管新生、增加缺血组织的血流供应，可明显改善因压力负荷引起的血管重构与局部促炎性细胞因子表达，并显著抑制血管平滑肌细胞中TGF-β信号通路的激活，AGGF1可能通过抑制TGF-β信号通路，影响该通路介导的EPC分化时内皮细胞向间充质细胞（SMC-like细胞）表型转化，影响血管平滑肌细胞增殖、血管重构与AS进程；（4）INK4/ARF对EPC增殖分化具有调控作用，该基因簇的异常表达也可影响促炎性细胞因子的表达、免疫细胞的增殖，并可能通过EPC与免疫细胞之间的相互作用影响血管内皮损伤修复；此外，EPC分化为内皮细胞过程中，由多种因素介导的细胞表型转化过程也是影响血管平滑肌细胞增殖和血管重构，参与AS形成及CAD发生发展的重要生物学机制。