基于SIRT1-LXR通路的化合物E4023抗动脉粥样硬化的作用及机制研究

SIRT1 can promote cholesterol efflux, inhibit inflammation, it plays an important role in the development of arteriosclerosis. In the previous study, we established a drug screening model targeted to SIRT1, and obtained an active molecular named as E4023 whose EC50 is 0.92 μM. Red oil staining on macrophage foam cell showed E4023 could reduce lipid accumulation dose-dependently, inhibition in the liver was observed on hyperlipidemia golden hamsters. These finding indicates that E4023 is a good anti-arteriosclerosis leading molecular. Based on the latest progress in the study of the related molecular mechanism of herosclerosis and the analysis of previous experimental data, our project is proposed to clarify the interaction between E4023 and SIRT1 by enzymatic method, and do a deep pharmacology research from in vitro and SIRT1-/ - mice, illustrate the role and mechanism of its resistance to atherosclerosis. This project will make foundation in further developing new drugs of anti-atherosclerosis specific to activate SIRT1.

SIRT1能促进肝外组织细胞胆固醇的外排，抑制炎症反应，在抑制动脉粥样硬化的发生、发展中具有重要影响。本项目前期研究建立了以SIRT1蛋白为药物作用靶点的药物筛选模型，筛选得到活性化合物E4023，EC50为0.92μM，巨噬细胞泡沫化油红染色结果显示其能剂量依赖地减少细胞内脂质的蓄积，高脂血症金黄地鼠预实验结果可观察到肝脏脂质蓄积的明显抑制，这预示着E4023是一个潜在的活性良好的抗动脉粥样硬化的先导化合物。本项目拟在上述研究的基础上，依据动脉粥样硬化相关分子机理研究的最新进展和对前期实验数据的分析，拟进一步利用酶学手段阐明E4023与SIRT1的相互作用，并从体外和SIRT1-/ -小鼠体内对E4023抗动脉粥样硬化作用进行深入的药理学研究，阐明其抗动脉粥样硬化的作用及机理。本项目将为开发特异性激活SIRT1的新型抗动脉粥样硬化药物奠定基础。

SIRT1是参与体内代谢性疾病的重要靶标，提高其活性可调节胆固醇内稳态、抑制炎症反应、改善葡萄糖摄取及胰岛素抵抗等，在抑制心脑血管疾病的发生发展中具有重要影响。本项目基于课题组前期建立的SIRT1激活剂筛选模型获得的哌嗪-1,4-二酰胺类活性化合物E4023、E1231、E6155等，对其药理学活性进行了初步研究。化合物E4023/1231/6155均能以SIRT1依赖的方式显著降低SIRT1底物p53的乙酰化水平，且化合物E1231能够以剂量依赖的方式与hSIRT1蛋白结合，显示出较强的亲和力。因此，课题组继续深入研究了E1231抗动脉粥样硬化活性及机理，发现E1231能够通过激活SIRT1-LXRα，从而提高LXRα下游胆固醇代谢关键靶基因ABCA1的表达，进而促进胞内胆固醇的流出，抑制巨噬细胞泡沫化的形成以及细胞内脂质的聚积；在高脂饮食喂养的ApoE-/-小鼠模型中研究了化合物E1231调节血脂水平和抗动脉粥样硬化的作用，发现化合物E1231可减少ApoE-/-小鼠主动脉和心脏流出道斑块的形成，改变心脏流出道斑块的组成，显著降低血清中TC、TG和LDL的含量且改善小鼠的体重增长率，从而发挥抗动脉粥样硬化的作用。同时，课题组还研究了化合物E6155通过激活SIRT1，参与调控LKB1/AMPK和IRS1/AKT信号通路，调节肝细胞和骨骼肌细胞体外摄取葡萄糖，改善2型糖尿病KKAy小鼠血糖稳态、口服葡萄糖耐量/胰岛素耐量异常、胰岛素抵抗以及改善小鼠体重增长率，从而发挥调节糖代谢的作用。本项目研究成果在《Atherosclerosis》、《BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS》等期刊发表SCI论文2篇，获得国家新药发明专利授权1项。