FGF21抑制动脉粥样硬化的新机制：PKC/RACK1介导泡沫细胞脂滴自噬促进胆固醇流出

The formation of foam cells is a key link of atherosclerosis (AS), and increasing lipophagy is an important strategy to reduce lipid accumulation in foam cells to inhibit atherosclerosis(AS).Fibroblast growth factor 21 (FGF21) is a key factor that could regulate glucose and lipid metabolism,it is highly favored because of its ability to inhibite AS. Rencently, our group found that FGF21 could be activated the PKC of lipophagy, and inhibited progression of AS. which imply tha FGF21 could induce lipophagy by activating PKC/RACK1 pathway and facilitate cholesterol efflux from foam cells, and then anti-AS. This study by establishing model of AS and foam cell, aims to investegate the effects of FGF21 whether induced lipophagy inhibited the progress of AS and PKC/RACK1 is the potential target of FGF21 induced lipophagy increasing cholesterol efflux,through application of specific inhibitors and gene silencing.Additionally, this research will reveal the new anti-AS mechanism of FGF21 that could regulate the lipid degradation of foam cell and facilitate cholesterol efflux by exploring the effect of FGF21–lipid autophagy relationship on AS and determining the regulatory of PKC/RACK1 signal pathway.

泡沫细胞形成是动脉粥样硬化(AS)发生、发展的关键环节，促进泡沫细胞的脂滴自噬是降低泡沫细胞脂质蓄积抑制AS病变的重要策略。FGF21是糖脂代谢的调节因子，其因对AS的抑制作用而倍受青睐。本课题组最近发现， FGF21可以激活脂滴自噬的关键节点PKC，并可抑制AS进展。这些结果提示FGF21可能通过激活PKC/RACK1通路诱导脂滴自噬，促进泡沫细胞胆固醇流出而产生抗AS的作用。本研究拟建立AS动物模型及泡沫细胞模型，应用基因沉默及分子抑制剂等方法，探讨FGF21是否通过诱导脂滴自噬抑制AS进展的作用，探索PKC/RACK1是否为FGF21诱导脂滴自噬促进泡沫细胞胆固醇流出的潜在靶标。并通过研究FGF21与脂滴自噬的关系对AS的影响，以及PKC/RACK1信号通路的调控作用，揭示FGF21调控泡沫细胞脂质降解促进胆固醇流出的抗AS作用新机制。

成纤维细胞生长因子21具有抗动脉粥样硬化的作用，但其潜在机制仍不明确。而自噬作为细胞的一种应激反应，其可通过调节泡沫细胞的脂质的降解影响动脉粥样硬化的进展。因此，本研究旨在探讨FGF21是否通过自噬调节泡沫细胞胆固醇代谢而抑制动脉粥样硬化，并对其潜在机制进行研究。在当前的研究中，我们用高脂（含15%脂肪及0.25%胆固醇）喂养ApoE-/-小鼠，同时加入FGF21或FGF21+3MA处理小鼠12周。油红O及苏丹IV的结果显示，FGF21可以明显抑制高脂喂养的ApoE-/-小鼠的斑块面积，这种作用可被3MA所逆转。此外，免疫组化及Western blot结果显示，FGF21可以显著的增加斑块内RACK1及自噬相关蛋白（LC3B及Beckin-1）的表达，然而这些蛋白的上调可被LV-shRACK1所抑制。泡沫细胞的形成是动脉粥样硬化关键步骤，而泡沫细胞的胆固醇流出是拮抗动脉粥样硬化的重要机制。在本研究中，泡沫细胞经3MA、ATG5 siRNA或RACK1siRNA预处理后，再用FGF21处理24小时，发现FGF21促进泡沫细胞的胆固醇流出减少泡沫细胞内的脂质蓄积的作用明显减弱，同时RACK1敲低，可以显著的抑制自噬的发生。更有意思的是，FGF21可以诱导AMPK的磷酸化及ABCA1的表达，并促进RACK1与ATG5的相互作用上调自噬，而这些作用均可被RACK1敲低所逆转。而既往的研究显示AMPK的激活可以促进ABCA1的表达，RACK1可为自噬复合体的形成提供基板与ATG5相互作用促进自噬的发生。因此，以上结果表明FGF21通过上调RACK1一方面通过与ATG5相互作用诱导自噬，促进细胞内脂质的降解；另一方面，通过激活AMPK促进ABCA1表达，促进降解后的游离脂质的排除。通过这两方面的作用抑制泡沫细胞的形成，进而起到拮抗动脉粥样硬化的效果。通过本项目的研究阐明了 FGF21 诱导自噬抑制AS的作用，同时证实RACK1是介导FGF21诱导自噬促进胆固醇流出降低泡沫细胞脂质蓄积抑制 AS 进展的靶标。