胆固醇超载导致高密度脂蛋白颗粒功能受损的作用机制研究

The capacity of cholesterol reverse transport in the cells of arterial walls, viz. the efflux potential of cholesterol and the hepatic selective uptake of cholesterol, forms the basis of anti-atherosclerosis conferred by high-density lipoprotein (HDL). Our previous long-term follow-up study of a large sample size found that baseline cholesterol-overloaded HDL particle can obviously increase the progression of atherosclerosis, the process being independent of HDL cholesterol and HDL particle number. Experimental studies indicated that cholesterol-overloaded HDL particle can reduce the efflux potential of cholesterol in lipid-accumulated macrophages; however, the underlying mechanism remains elusive. Meanwhile, it is also unclear for the impact of cholesterol-overloaded HDL particle on the hepatic selective uptake of cholesterol. Therefore, we, on the basis of previous work, seek to (1) investigate the relationship between cholesterol-overloaded HDL particle and the capacity of cholesterol reverse transport in an ongoing prospective cohort population; (2) test whether cholesterol-overloaded HDL particle mediates the efflux potential of cholesterol via ATP-binding cassette transporter A1, ATP-binding cassette transporter G1, and scavenger receptor class B type I both in vivo and in vitro; (3) explore the effect mechanism of cholesterol-overloaded HDL particle on the hepatic selective uptake of cholesterol both in vivo and in vitro. The current project will provide scientific evidence for identifying new mechanisms and targets for therapeutic intervention.

动脉壁细胞胆固醇逆转运功能(胆固醇外流和肝选择性清除胆固醇能力)是高密度脂蛋白(HDL)颗粒发挥抗动脉粥样硬化作用的基础。我们前期大样本随访研究发现基线胆固醇超载的HDL颗粒可明显增加动脉粥样硬化进展危险，且作用独立于HDL胆固醇和HDL颗粒数。基础研究显示胆固醇超载的HDL颗粒可降低脂质累积的巨噬细胞内胆固醇外流能力，但具体机制未明。同时，胆固醇超载的HDL颗粒对肝选择性清除胆固醇能力的影响也尚不明确。因此，我们将在前期工作基础上：1) 利用前期队列样本研究人群胆固醇超载的HDL颗粒与胆固醇逆转运能力的关系；2) 从离体和在体实验证实胆固醇超载的HDL颗粒通过三磷酸腺苷结合盒A1、三磷酸腺苷结合盒G1及B族I型清道夫受体等途径介导胆固醇外流能力；3) 从离体和在体实验探索胆固醇超载的HDL颗粒对肝选择性清除胆固醇能力的影响和作用机制。本研究将为探索新的机制和寻找新的干预靶点提供科学证据。

动脉壁细胞胆固醇逆转运功能是高密度脂蛋白(HDL)颗粒发挥抗动脉粥样硬化(AS)作用的基础。前瞻性队列研究发现胆固醇超载HDL颗粒可明显增加亚临床颈AS进展危险，且作用独立于HDL胆固醇和HDL颗粒数。基础研究显示胆固醇超载HDL颗粒可降低脂质累积的巨噬细胞内胆固醇外流能力，但具体机制未明。同时，胆固醇超载HDL颗粒对肝选择性清除胆固醇能力的影响也尚不明确。本项目采用观察性流行病学研究和动物实验研究取得以下结果：.1)采用国际化检测法获得了具有国际可比性的我国人群脂质和蛋白构成不同的胆固醇超载HDL颗粒、HDL代谢相关酶以及巨噬细胞胆固醇外流能力的人群分布特征的基础数据，为今后的临床和人群研究，以及新药的开发和潜在应用提供基础数据。.2)通过横断面和前瞻性两个角度的分析，研究首次发现在无心血管病的中老年人群中血含载脂蛋白APOE的HDL颗粒(APOE-HDL)胆固醇水平可显著降低10年冠心病发病风险，且作用强于HDL胆固醇水平，提示APOE-HDL可作为反映HDL抗AS作用的新生物标志物。同时研究进一步发现血胆固醇超载HDL颗粒与血APOE-HDL胆固醇水平呈正相关，血胆固醇超载HDL颗粒可显著增加10年冠心病发病风险，而血APOE-HDL胆固醇水平升高可修正胆固醇超载HDL颗粒增加10年冠心病发病风险的作用。此外，研究还发现胆固醇外流能力降低可预测颈AS斑块进展风险，其作用独立于传统危险因素，并初步建立胆固醇外流能力对AS发生发展的预测模型。.3)采用离体和在体实验研究方法探索了胆固醇超载HDL颗粒对胆固醇逆转运能力的影响。本研究构建了携带胆固醇超载HDL颗粒的新西兰兔模型，离体实验发现血胆固醇超载HDL颗粒的人THP-1单核细胞胆固醇外流能力降低，且主要通过三磷酸腺苷结合盒G1途径介导。同时在体实验发现胆固醇超载HDL颗粒的胆固醇逆转运能力降低。.本项目研究结果将有助于进一步丰富HDL颗粒功能与AS病变关系研究的科学内容，为AS病因学研究提供重要证据，同时为未来进一步降低心血管病残余风险开拓研究思路并提供新的治疗靶点，为早期预警和个体化防治提供依据，并有助于遏制动脉粥样硬化进展、延缓或避免心血管病终末事件的发生。本项目研究结果以论著形式在SCI期刊发表论文4篇，另投出2篇核心期刊论文。申请发明专利2项。国内外学术会议口头报告结果9人次。培养研究生3名。