自噬与内质网应激的相互作用及其介导不同修饰脂蛋白致动脉粥样硬化的分子机制

Apoptosis of vascular endothelial cells (VEC) and macrophages plays a pivotal role in the initiation and development of atherosclerosis (AS), which is mainly caused by oxidized low density lipoprotein (ox-LDL). Except for oxidative modification, low density lipoprotein (LDL) may also be glycated. Additionally, the anti-atherogenic function of high density lipoprotein (HDL) can be impaired by oxidation and glycation. However, the direct role of the modified lipoproteins especially modified HDL in atherogenesis is not elucidated clearly. Numerous experimental findings including our own have revealed that ox-LDL induces endoplasmic reticulum stress (ERS) and autophagy in macrophages. However, little is known on the exact relationship between ERS and autophagy and its role in the atherosclerosis at different developmental stage. Therefore, we assume that the oxidized and glycated lipoproteins (LDL and HDL) induce ERS and autophagy, and the moderate activation of ERS and autophagy protect synergistically cells from injury and inhibit atherosclerosis in the early stage, whereas severe autophagy or the reduced autophagy ability in the late stage may enhance ERS-mediated apoptosis and promote atherosclerotic development. This study will isolate lipoproteins (LDL and HDL) from plasma of patient and guinea pigs with disorder of glucolipide metabolism and prepare the oxidized and glycated lipoproteins in vitro, and then investigate the interaction between autophagy and ERS in VEC and macrophages induced by different modified lipoproteins and its role in the molecular mechanism for atherosclerotic development.

血管内皮(VEC)和巨噬细胞凋亡在动脉粥样硬化(AS)发生发展中起关键作用，氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)是其主要原因。LDL也可被糖基化修饰，且高密度脂蛋白(HDL)因氧化、糖基化修饰使其抗AS作用降低，但它们在AS中的直接作用及机制尚未明确。文献报道和我们前期工作证实ox-LDL可诱导巨噬细胞内质网应激(ERS)和自噬，但两者的确切关系及其在AS发展不同阶段的具体作用尚不清楚。因此我们设想不同修饰（氧化和糖基化）脂蛋白(LDL和HDL)诱导VEC和巨噬细胞ERS和自噬，早期两者适度激活可协同增强细胞抗损伤能力，延缓AS进展；而后期自噬过度激活或其降解能力下降则促进ERS介导的细胞凋亡，加速AS进展。本项目拟提取糖脂代谢异常患者和豚鼠血浆脂蛋白(LDL和HDL)，并体外制备氧化、糖基化脂蛋白，研究其对VEC和巨噬细胞ERS和自噬的诱导作用及分子机制，明确其相互关系及在AS进展中的作用。

血管内皮细胞(VEC)和巨噬细胞凋亡在动脉粥样硬化(AS)发生发展中起着关键作用，氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)是其主要致病因素。低密度脂蛋白(LDL)也可被糖基化修饰，且高密度脂蛋白(HDL)因氧化、糖基化修饰使其抗AS作用降低，但它们在AS中的直接作用及机制尚未完全阐明。文献报道和我们前期工作证实ox-LDL可诱导巨噬细胞内质网应激(ERS)和自噬，但两者的确切关系及其在AS发生发展中的具体作用尚不清楚。本项目提取糖脂代谢异常患者血浆脂蛋白(LDL和HDL)，并体外制备氧化、糖基化脂蛋白，通过体内外实验研究其对VEC和巨噬细胞ERS和自噬的诱导作用及分子机制。得到的数据表明内质网应激凋亡途径介导氧化/糖基化修饰脂蛋白/白蛋白所诱导的巨噬源性泡沫细胞和血管内皮细胞凋亡，蜂胶醇提物、大蒜素通过抑制内质网应激凋亡途径减轻巨噬源性泡沫细胞和血管内皮细胞凋亡，内质网应激依赖的自噬通过抑制C/EBP同源蛋白（CHOP）信号途径减轻糖基化高密度脂蛋白/氧化低密度脂蛋白所致的巨噬细胞凋亡，氢分子通过激活自噬抑制CHOP介导的巨噬细胞凋亡，载脂蛋白A-I模拟肽D4F通过抑制NF-κB-Fas/FasL途径减轻巨噬源性泡沫细胞凋亡，色素上皮衍生因子通过抑制Wnt/β-catenin信号通路介导的氧化应激减轻ox-LDL诱导的血管内皮损伤和巨噬细胞炎症反应，晚期糖基化白蛋白通过上调核苷酸结合寡聚结构域样受体蛋白3诱导巨噬细胞焦亡，进一步明确了氧化、糖基化修饰脂蛋白致AS的机制，为探寻新的治疗靶点提供了新思路，并为后续AS发病及防治机制的深入研究打下了良好的研究基础。迄今为止，本项目的实施在国内外核心期刊发表学术论文19篇，其中SCI 收录4篇；荣获山东省科学技术进步三等奖和泰安市科学技术进步三等奖各1项；参加国家级学术会议7人次，大会报告1次；培养硕士研究生5名，其中1名研究生荣获第十三届全国脂质与脂蛋白学术会议青年论文大赛三等奖1项。