ADAMTS1 调控中性粒细胞参与主动脉夹层发病的机制研究

As one of the life-threatening diseases in cardiovascular system, aortic dissection is an extremely dangerous condition with a complex pathogenesis. Aortic dissection is associated with degeneration of the aortic media and inflammation cells infiltration. Neutrophils are key regulators of sterile vascular inflammation and are capable of secreting serine proteases, cathepsins, and reactive oxygen intermediates that can damage the extracellular matrix. In a mouse study, neutrophil depletion reduced the incidence of aortic dissection, suggesting that neutrophil recruitment is critical for the development of aortic dissection. In our preliminary experiments, the expression of ADAMTS1 protein increased in the peripheral blood and dissected tissues of patients and experimental animals, and ADAMTS1 knockout prevented aortic dissection development and neutrophils infiltration. Our present study aims to analyze the functions of ADAMTS1 in the pathogenesis of aortic dissection by regulating neutrophils, in order to explore possible new molecular mechanisms of aortic dissection．

主动脉夹层是心血管领域高危的疾病之一，以血管炎症、细胞外基质降解为主要病理表现。中性粒细胞是最早到达病变部位的炎症细胞，中性粒细胞在主动脉夹层中聚集明显增加并通过释放多种活性物质促进主动脉夹层的发生、发展，消除中性粒细胞后主动脉夹层发生率可降低60%。预实验显示：在主动脉夹层患者和动物的外周血和夹层部位ADAMTS1水平升高；敲除ADAMTS1能抑制主动脉夹层的发生，减少血管壁中性粒细胞的浸润。为此我们提出假设，ADAMTS1通过介导中性粒细胞的多种功能参与主动脉夹层的发病。本项目拟通过动物模型和细胞实验的方法阐明ADMATS1对中性粒细胞功能的调控及其在主动脉夹层发病过程中的作用机制，寻找主动脉夹层可能的治疗靶点。

主动脉夹层是心血管系统的高危疾病，其发病凶险，死亡率高，近年来发病率呈逐年上升趋势，目前临床上缺乏安全有效的药物治疗方法。主动脉夹层的病理生理特点主要表现为细胞外基质降解、炎症细胞浸润和血管平滑肌细胞凋亡，但具体发病机制不明确。ADAMTS1(I型血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶 1)可以通过降解多种细胞外基质蛋白参与细胞外基质重构，同时也是一种炎症相关蛋白。我们的前期研究发现，ADAMTS1与主动脉夹层发病密切相关，但ADAMTS1在主动脉夹层发病过程中具体发挥怎样的作用以及起作用的关键环节尚不清楚。因此，本研究拟在小鼠动物模型中明确ADAMTS1在主动脉夹层中的作用并探索相关机制。 .我们成功建立了BAPN诱导的小鼠主动脉夹层模型，发现BAPN诱导早期的主动脉组织，ADAMTS1的mRNA水平、蛋白水平与对照组相比均明显升高，免疫组化结果显示ADAMTS1主要表达于血管外膜。在BAPN诱导的主动脉夹层模型中，ADAMTS1诱导敲除组小鼠的主动脉夹层发生率及破裂率明显降低，生存率明显提高。HE染色和弹力板染色显示ADAMTS1 flox/flox组小鼠的主动脉组织中弹力纤维断裂明显、假腔形成、中膜内间隙明显增宽、假腔中充满红细胞，而敲除组小鼠的主动脉组织中弹力纤维排列整齐，相对较完整。在BAPN诱导早期，ADAMTS1 flox/flox组小鼠的血管外膜中可见中性粒细胞和巨噬细胞浸润明显增加，主动脉组织中促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α和MCP-1的mRNA水平明显升高，外周血中性粒细胞比例及IL-6和MCP-1水平明显增多，这些现象均在ADAMTS1敲除后被明显抑制。在体和离体实验发现敲除ADAMTS1能够明显抑制巨噬细胞的迁移能力。此外，我们还发现在小鼠主动脉夹层模型中，基底膜蛋白nidogen-2的蛋白水平随着ADAMTS1蛋白水平的增加而减少，在ADAMTS1敲除后，该现象发生了明显逆转。综上，本研究的发现提示敲除ADAMTS1可以抑制主动脉夹层发生和发展，其作用机制可能与ADAMTS1调控炎症反应和降解nidogen-2相关，这些发现提示ADAMTS1可能是主动脉夹层的新治疗靶点。