S1P通过内质网应激-NLRP3途径抑制同型半胱氨酸所致的易损斑块形成的机制研究

Our previous clinical research have shown that homocysteine affect the stability of coronary heart disease, endoplasmic reticulum stress(ERS)、NLRP3 inflammasome are involved in vascular inflammation, associated with atherosclerotic plaque vulnerability, and sphingosine 1-phospate (S1P) can inhibit ERS mediated inflammation. previous experimental suggest that after the macrophages was treated by homocysteine, ERS and NLRP3 expression, macrophage apoptosis are increases, and the expression of S1P is inhibited. We hypothesized: S1P can regulate ERS-mediated NLRP3 inflammasome, suppress the unstable atherosclerotic plaque induced by homocysteine. To test our hypothesis, establish the atherosclerotic plaque instability mice model by homocysteine induced ApoE -/- mice, By using interventions of exogenous S1P, joint use of exogenous S1P, ERS inducer and inhibitor, NLRP3 overexpression and interference, compare the artery plaque vulnerability, ERS, NLRP3 and vascular inflammatory factors expression; and in vitro validation experiments. Clarify the S1P regulate ERS-mediated NLRP3, inhibited the homocysteine-induced plaque instability. Provide new targets for intervention for the prevention of acute coronary syndrome.

前期临床研究显示同型半胱氨酸与冠心病的不稳定性有关，内质网应激（ERS）、NLRP3炎性小体参与血管炎症，与动脉粥样硬化易损斑块形成有关，而1-磷酸鞘氨醇（S1P）可抑制ERS介导的炎症。预实验显示同型半胱氨酸干预巨噬细胞后，ERS、NLRP3表达上调，巨噬细胞凋亡增加，而S1P被抑制。因此我们推测：外源性S1P可通过抑制ERS介导的NLRP3炎性小体途径，抑制同型半胱氨酸诱导的动脉粥样硬化易损斑块的形成。为验证假说，建立同型半胱氨酸诱导ApoE-/-动脉粥样硬化小鼠形成易损斑块模型，通过使用外源性S1P，联合外源性S1P，ERS诱导剂、抑制剂，NLRP3过表达、干扰等干预措施，比较小鼠动脉粥样硬化斑块易损度，ERS，NLRP3、炎症因子表达，并在体外细胞实验中验证，阐明S1P通过ERS-NLRP3途径抑制同型半胱氨酸所致的易损斑块形成的机制。为急性冠脉综合征的防治提供新的干预靶点。

本研究旨在探讨同型半胱氨酸（Hcy）与动脉粥样硬化不稳定斑块的关系，以及探讨1-磷酸鞘氨醇（S1P）在抑制同型半胱氨酸所致的易损斑块形成的机制。首先我们在临床中观察动脉粥样硬化以及动脉粥样硬化不稳定斑块的急性冠脉综合征（ACS）患者中的Hcy水平与正常对照组的差异，进一步比较冠心病及ACS患者中Hcy与血脂水平，特别是与S1P密切相关的高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）水平的关系，以及ACS患者他汀治疗的效果与Hcy水平的关系，以明确Hcy水平与拥有不稳定斑块的冠心病的关系，再次，在动物实验中使用Hcy干预动脉粥样硬化小鼠，体外实验使用不同浓度Hcy干预THP-1巨噬细胞，观察小鼠动脉粥样斑块稳定性，以及斑块中的炎性因子变化，观察巨噬细胞凋亡，及NLRP3, CHOP蛋白表达，S1PRs RNA表达，炎症因子变化，明确Hcy对小鼠动脉粥样硬化斑块，体外巨噬细胞凋亡的影响，以及可能的机制。通过使用叶酸，维生素B12等干预措施干预Hcy所致的巨噬细胞凋亡模型，比较S1PR1 RNA表达及NLRP3, CHOP蛋白表达，炎性因子表达，阐述Hcy通过促进动脉粥样硬化易损斑块形成的作用机制，为急性冠脉综合征防治提供干预靶点。结果发现：Hcy与动脉粥样硬化不稳定斑块有关，Hcy可影响血脂水平，特别是降低HDL-C和载脂蛋白AI(ApoAI)水平，急性冠脉综合征患者他汀治疗后，Hcy水平升高组及降低组对于降低甘油三酯（TG），升高HDL-C效果有明显相反的趋势，提示ACS患者他汀的调脂治疗效果（降低TG，升高HDL-C）依赖于Hcy水平的变化。Hcy干预动脉粥样硬化小鼠，可导致斑块的不稳定，导致炎症因子水平上升，Hcy干预THP-1 巨噬细胞后,可能减低S1PR1蛋白水平，增加炎症因子（通过增加内质网应激，NLRP3炎症小体等途径）表达，增加巨噬细胞凋亡，通过加入叶酸、vitB12干预后，观察到S1PR1的RNA及S1PR3的RNA表达比DL-半胱氨酸干预组明显升高，提示DL-半胱氨酸可能通过影响S1PR1/3而影响THP-1巨噬细胞的凋亡。提示Hcy可能通过S1P/ERS/NLRP3途径影响斑块的不稳定性,提示外源性S1P可能抑制Hcy导致的动脉粥样硬化斑块的不稳定。该研究结果为针对Hcy在动脉粥样硬化性疾病的风险评估，针对Hcy为靶点的药物开发提供理论支持。