15(S)-HETE对血管内皮功能的影响及作用机制

The endothelial barrier dysfunction is the start factor of atherosclerosis. Normal structure and function of tight junction (TJ) and adherent junction (AJ) proteins are the basis of endothelial barrier. 15-Hydroxyeicosatetraenoic Acid(15-HETE) plays an important role in atherogenesis. We found that 15-(S)HETE could strongly damage human umbilical vein endothelial cells(HUVECs). To illustrate the mechanism, we design this stuty. The objectives of this project are: ①to observe the effects of 15(S)-HETE on endothilial permeability in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) monolayer; ② to explore the underlying mechanisms by following experiments: Effects of 15(S)-HETE on expression and phosphorylation of TJ proteins and AJ proteins, association/dissociation of TJ proteins and AJ proteins; Effects of 15(S)-HETE on the morphology and structure of TJ and AJ proteins and cytoskeletal proteins. The study helps us furtherly understand the progress of atherosclerosis.

动脉粥样硬化的启动因素为血管内皮功能受损。内皮细胞紧密连接蛋白（TJ）和粘附链接蛋白（AJ）的正常结构和功能是维持内皮功能的基础。在损伤内皮的诸多因素中，花生四烯酸的代谢产物近年来受到广泛关注。我们在前期研究中观察到花生四烯酸-脂氧化酶-15羟基二十碳四烯酸(15-HETE)对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)损伤作用最大，但其相关机制目前尚不清楚。本课题拟①观察15(S)-HETE对体外培养单层 HUVECs通透性的影响；②观察15(S)-HETE对TJ蛋白和AJ蛋白表达水平、磷酸化水平和各组分间结合/解离状态的影响，以及对TJ、AJ蛋白和细胞骨架蛋白形态结构的改变，探讨其相关的损伤机制。通过本研究，可望阐明15(S)-HETE在动脉粥样硬化中的作用和机制，有助于更好的了解动脉粥样硬化的发生过程，并最终为开发针对性治疗药物开辟道路。

本课题历时3年，研究工作基本按计划完成。本研究通过细胞实验及构建动物模型等工作观察了花生四烯酸代谢产物15(S)-HETE对血管内皮功能的影响，研究其在动脉粥样硬化发生过程中的作用。研究观察了15(S)-HETE 对体外培养单层人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelialcells, HUVECs)通透性的影响，分析了对内皮细胞组分紧密结合蛋白（TJ）和粘附蛋白（AJ） 表达水平、磷酸化水平和各组分间结合/解离状态的影响；并构建高脂饮食模型，观察12/15脂氧化酶基因敲除（12/15-LOKO）小鼠和高脂饮食小鼠主动脉内AJ蛋白表达水平和磷酸化水平及及各组分间结合/解离。研究发现：15(S)-HETE 可明显增加内皮细胞通透性，它可使组分蛋白ZO-2和VE-Cadherin的磷酸化表达增加，β-Catenin和P120-Catenin的磷酸化表达减少，同时促进TJ蛋白组分Claudin-1和Claudin-5从ZO-2蛋白上解离，AJ蛋白组分β-Catenin和VE-Cadherin的解离；动物研究结果显示12/15-LOKO可减少高脂饮食小鼠主动脉内斑块的形成；同时高脂小鼠中，VE-caderin的磷酸化明显增加，而12/15-LO基因敲除高脂饮食小鼠VE-Caderin的磷酸化明显减少。而β-Catenin则呈相反趋势，高脂小鼠中磷酸化表达减少，12/15-LO基因敲除高脂饮食小鼠β-Catenin的磷酸化明显增加。这些结果提示：15(S)-HETE通过磷酸化修饰TJ和AJ蛋白来调节内皮屏障的通透性，TJ和AJ结构完整性破坏是15(S)-HETE增加内皮屏障通透性的机制之一。通过本研究，我们部分探索了15(S)-HETE 在动脉粥样硬化中的作用和机制，有助于更好的了解动脉粥样硬化的发生过程，并最终为开发针对性治疗药物开辟道路。项目资助发表中文期刊论文1篇，还有2篇论文在发表中。 本研究持续进行中培养研究生4名，其中2名已毕业，2名还在学习中。项目投入经费23万元，已支出17.9717万元，各项支出与项目计划相符。剩余经费5.0283万元，剩余经费将用于本项目研究后续支出。