PP2A调控动脉粥样硬化中泡沫细胞形成的机制研究

Foam cell formation is an important artery pathological characteristic of atherosclerosis. Multiple phosphorylation signaling pathways involved in the regulation of foam cell formation. Our preliminary study found that compared with controls expression of PP2A enzymes –a protein phosphatases existing extensive in cells, was significantly different in human atherosclerotic tissue. In cell experiments foam cell formation was reduced by inhibiting PP2A activity. Combined with literature, we hypothesized that PP2A may play an important role in foam cell formation during atherosclerosis. Therefore, we design the study: Firstly，measure PP2A expression and activity in human atherosclerotic tissue; Secondly in vitro experiments, we plan to analysis phosphatase proteomics to find out signaling pathways change regulated by PP2A in foam cell formation, as well by small molecule inhibitors or gene silencing techniques confirm the signal pathway and clarify the exact regulatory mechanisms of PP2A in foam cell formation; Finally by gene knockout or molecular inhibitor blocking the pathway to verify whether inhibiting PP2A has the effect of slowing atherosclerosis in vivo. Through this study, it is expected to reveal the PP2A regulatory mechanisms of foam cells formation in atherosclerosis, providing new targets for treatment of atherosclerosis.

泡沫细胞形成是动脉粥样硬化的重要病理基础，多种磷酸化信号通路参与其调控。我们前期研究发现人动脉粥样硬化组织中，PP2A酶——一种在细胞内广泛存在的蛋白磷酸酶，其表达与正常对照相比具有显著差异。而在细胞实验中通过抑制PP2A活性可以减少泡沫细胞形成。结合文献，我们推测PP2A可能对动脉粥样硬化形成中泡沫细胞的功能具有重要调节作用。因此设计本研究：拟首先检测人动脉粥样硬化组织内PP2A表达及活性变化；进一步通过体外细胞实验，使用磷酸蛋白组学分析PP2A调控泡沫细胞形成的信号通路，并通过小分子药物抑制剂或基因沉默技术确认信号通路，以阐明PP2A对泡沫细胞形成的具体调节机制；最后通过基因敲除与药物阻断的方式验证抑制PP2A是否具有减缓小鼠动脉粥样硬化发生的效果。通过本研究，有望揭示PP2A调控动脉粥样硬化中泡沫细胞形成的机制，为治疗动脉粥样硬化提供新靶点。

心血管疾病已成为全球主要致死性疾病，发病率逐年攀升。动脉粥样硬化是心血管疾病的主要病因之一，可导致心肌梗死及脑卒中等急性心血管事件的发生。目前的治疗手段均不能从根本上治疗动脉粥样硬化，因此，探索动脉粥样硬化的发病机制，寻找新的药物干预靶点，对动脉粥样硬化的预防及治疗意义重大。蛋白磷酸酶2A（PP2A）是一种丝/苏氨酸蛋白磷酸酶，在体内广泛表达。在心血管系统的生理及病理过程中，均存在磷酸化-去磷酸化的平衡调控，PP2A调节磷酸化信号蛋白的作用逐渐被认知。而目前关于PP2A在动脉粥样硬化中的研究则相对较少。. 本研究首先对人体正常及粥样硬化冠状动脉组织中的PP2A活性进行分析，发现粥样硬化冠状动脉组织中PP2A活性显著降低。免疫组化双染发现，PP2A活性降低主要发生在巨噬细胞。随后，动物实验中，分别采用西方饮食喂养ApoE-/-小鼠12周以及高脂高胆固醇喂养LDLR-/-小鼠16周诱导动脉粥样硬化，检测PP2A小分子抑制剂LB100对两组小鼠在主动脉和主动脉窦部粥样硬化斑块面积之间的差异。以及利用PCSK9过表达腺相关病毒感染髓系条件性敲除Ppp2ca小鼠，并通过12周高脂高胆固醇饮食诱导其动脉粥样硬化病变。研究发现，LB100抑制PP2A活性以及髓系条件性敲除Ppp2ca显著加重了主动脉和主动脉窦部粥样硬化程度。最终，在细胞实验中，通过对C57BL/6小鼠腹腔来源巨噬细胞给予PP2A抑制剂OA以及利用髓系条件性敲除Ppp2ca小鼠腹腔来源巨噬细胞，观察巨噬细胞中PP2A活性抑制后氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）诱导泡沫细胞形成的改变。同时通过检测胆固醇代谢相关蛋白分子的表达以及磷酸化信号通路的改变，探究其中起作用的分子及机制。研究发现，PP2A活性改变通过调节AMPK磷酸化水平进而调节膜蛋白清道夫受体CD36的表达，从而影响巨噬细胞对ox-LDL的摄取以及泡沫细胞的形成。. 本研究首次证明在人体动脉粥样硬化中PP2A活性显著降低，并通过动物及体外实验对胆固醇代谢以及磷酸化信号通路的检测，提出PP2A活性降低后泡沫细胞形成增多的可能机制。为动脉粥样硬化的防治提供新理论和新靶点。