基于TLR4信号通路在动脉粥样硬化炎症过程中的调控机制研究

Atherosclerosis (AS) is a common and frequently-occurring disease, which is a serious threat to human health. AS is considered as an immune-inflammatory disease. Toll-like receptor 4 (TLR4) is a pattern recognition receptor mediating innate immune and inflammatory responses, which plays a very important role in the development of inflammatory diseases. The characteristic performance and major incentive of hypertriglyceridemia (HTG) patients is the incresing of plasma apolipoprotein CIII (apoCIII). In our previous research, it has been shown that elevating plasma apoCIII of miniature pigs may lead to the occurrence of HTG and promoting AS. However the regulatory mechanism of TLR4 in apoCIII promoting AS is unclear at present. In this project, with the molecular biological and modern immunological related techniques, the influence of TLR4 signaling pathway in the process of apoCIII promoting AS will be attempted to evaluate in the apoCIII transgenic mouse models and in the cellular models. Applying the role of small-molecule compound in vitro and vivo disease models, the influence of the small-molecule compound on expression of the key adapter molecules in TLR4 signaling pathway will be attempted to detect, which could elucidate the molecular regulatory mechanisms of TLR4 signaling pathway to apoCIII promoting AS. At the same time, it may provide experimental basis for perfect the AS animal model that derived from the apoCIII transgenic mouse.

动脉粥样硬化(AS)是严重威胁人类健康的常见病和多发病，目前认为AS是一种免疫炎症性疾病。Toll样受体4(TLR4)是介导天然免疫和炎症反应的一种模式识别受体，对炎症性疾病的发生发展起着非常重要的作用。血浆载脂蛋白CIII(apoCIII)升高是高甘油三酯血症(HTG)的特征性表现和主要诱因。我们前期研究发现血浆apoCIII升高可导致小型猪HTG并促进AS发生，然而TLR4对apoCIII促进AS的调控作用目前尚不清楚。本项目拟应用分子生物学和现代免疫学等技术，以apoCIII转基因小鼠模型和体外细胞为研究对象，评价TLR4信号通路对apoCIII促进AS过程的影响。并以小分子天然产物干预体内外疾病模型，检测小分子天然产物对TLR4信号通路关键接头分子表达情况的影响，深入阐明TLR4信号通路对apoCIII促进AS调控的分子机制，为完善apoCIII转基因小鼠作为AS模型提供实验依据。

动脉粥样硬化(AS)是严重威胁人类健康的常见病和多发病，是一种与高甘油三酯血症，高胆固醇血症和血管细胞功能障碍相联系的慢性炎症过程，这种心血管病变已成为威胁人类生命健康的重要因素之一。驻留在超低密度脂蛋白和低密度脂蛋白表面的ApoCIII和革兰氏阴性菌细胞壁主要成分LPS，是两种被广泛认可的促进AS进程的独立因子。我们通过天然小分子化合物干预体内外AS炎症疾病模型，研究发现Loganin能通过抑制TLR4下游NF-κB信号通路活化以及炎症因子TNF-α、IL-6和MCP-1的过度表达从而抑制炎症反应,从抗炎角度初步明确了Loganin抗AS的作用机制。Loganin的干预降低了高脂血症小鼠血清TC、TG水平并且减少了脂滴的生成,证实Loganin能通过调节血脂而在一定程度上抑制AS的发生。MG显著的改善了HepG2细胞的脂质积聚，抑制了TG、TNF-α、ROS的活性；MG激活了AKT/AMPK/PPARα信号通路，抑制了SREBP-1c的蛋白表达和TLR4下游MAPKs/NF-κB炎症信号通路；MG激动了P-AMPKα、P-AKT、PPARα的表达，抑制了SREBP-1c的蛋白表达；此外，在小鼠体内模型中，MG显著抑制了血液中的TC和TG含量的升高，减轻了肝脏的空泡数量和脂质积聚；MG激活了AKT和AMPK的磷酸化表达，上调了PPARα的蛋白表达，进而抑制了SREBP-1c的蛋白表达。表明MG拥有明显的抗脂质积聚的作用和抗炎作用作用，并可能为脂代谢相关疾病的机制研究提供一定的借鉴价值。Au可使体外细胞模型中TNF-α，IL-1β和IL-6的含量和mRNA的表达水平都较模型组显著下降；Au激活了Nrf2/Ho-1信号通路。另外，在小鼠体内模型中，Au显著抑制了血液中由TC、TG、LDL-C含量的升高，同时提高了HDL-C的含量；冰冻病理切片的研究表明，Au可以显著地减轻肝脏的脂质化程度；并通过影响MCP-1、MPO、SOD等的活性，提高了机体抗氧化应激和抗炎能力；同时还降低了AS小鼠模型中的apoC-Ⅲ含量和肝指数。综上所述，小分子天然产物通过其明显的抗炎抗氧化活性发挥了抗AS的作用，并可能成为一种新的抗AS先导化合物进一步深入研究。