二氢睾酮及睾酮调控EC及EPC促进内皮损伤修复机制研究

Growing evidences support that androgen displays beneficial effects on cardiovascular functions although the mechanism of androgen actions remains to be elucidated.Studies have shown that both EC and EPC dysfunction are independent predictors of cardiovascular mortality including hypertension. Modulation of endothelial cell growth and function is a potential mechanism of androgen actions. DHT and T are two kinds of potent endogenous androgen. Evidences support the deficiency of androgen leads to the impotency in EC proliferation. However, the effects and potential mechanism of proliferation and differentiation on EPC are still investigated. Castrated-mice considered as androgen deficiency and Tfm modle is a model with androgen receptor mutation. This project will focus on how the deregulation of the endogenous DHT and T influences EC and EPC proliferation and function in vivo, thus filling a significant gap in such knowledge.

大型前瞻性研究结果和荟萃分析支持雄激素对心血管系统的保护作用。研究显示内皮细胞（EC）及内皮祖细胞(EPC)的功能障碍是导致心血管事件的独立危险因素。雄激素可能通过作用于内皮细胞与内皮祖细胞的增殖和功能而发挥调节心血管系统的作用。二氢睾酮、睾酮是两种最强的内源性雄激素。研究证实其水平的降低可影响内皮的增殖能力，但对内皮祖细胞的增殖、分化能力的影响和机制却不了解。本研究采用阉割小鼠及雄激素受体不敏感小鼠，同时利用人内皮、细胞内皮祖细胞，探讨内源性二氢睾酮与睾酮对影响内皮细胞及内皮祖细胞增殖及功能的影响及其存在的调控机制。为血管损伤防治提供新靶点与新策略。

目的：本研究探讨生理剂量范围的雄激素作用于男性动脉内皮细胞的相关靶基因改变及其分子调控机制，同时探讨调控靶基因所产生的生物学效应。在体内试验中探讨雄激素对血管损失后再内皮化及内膜增生的影响。方法及结果：研究发现二氢睾酮可促进HAEC中AR、VEGF、cyclinA及cyclinD1 mRNA表达增加。采用Casodex及AR siRNA可抑制雄激素诱导的HAEC细胞AR、VEGF、cyclinA、cyclinD1 mRNA及AR、VEGF蛋白的升高，阻断细胞增殖及DNA合成。SU5416及VEGF-A siRNA可阻断cyclin A mRNA表达升高, 然而SU5416对HAEC中VEGF mRNA表达及细胞培养液的VEGF浓度无明显影响，而VEGF-A siRNA则可阻断雄激素增加VEGF的浓度, 应用roscovitine可阻断二氢睾酮诱导VEGF mRNA表达升高。小鼠体内试验中发现雄激素的缺乏未明显影响血管损失后内皮化及内膜增生。但我们发现HMGB1作为一种内源无菌性坏死物质，在内膜增生过程中起到了重要作用。成功构建诱导型HMGB1敲除（i-HMGB1-/-）小鼠，在颈动脉导管剥脱模型上验证HMGB1缺乏对内膜增生具有保护作用，同时采用HMGB1中和抗体进一步验证。同时在基因敲除小鼠体内验证参与内膜增生的HMGB1相关受体的作用，发现TLR4参与炎症激活及内膜增生的过程。体外实验进一步验证HMGB1（0umol/l~5umol/l）激活巨噬细胞产生TNF-α，MCP-1，IL-6及PDGF，从而促进平滑肌细胞增殖；在巨噬细胞中加入TLR4抑制剂（Viper）后，此效应被阻断。结论：本研究显示二氢睾酮通过作用于AR调控血管VEGF与Cyclin-CKD从而发挥促进男性动脉内皮细胞增殖的作用。雄激素睾酮及二氢睾酮均可产生浓度和时间依赖性地促进HAEC细胞增殖及DNA的合成。本研究发现了雄性激素调控内皮功能的作用及生长相关机制，但在内膜增生模型中并未见有效的保护作用。在本研究中同时关注了无菌性炎症对血管损失的作用。发现 HMGB1炎症分子在血管损伤中介导的重要作用，通过激活其受体TLR4信号通路，使巨噬细胞浸润增加并分泌炎症分子，促进平滑肌细胞增殖，而导致血管内膜增生。