Notch4信号在免疫性冠状动脉损伤和修复中的作用及机制

Our previous study found that there were significant vascular endothelial injury and dysfunction in Kawasaki disease. The inflammatory mediators may affect the differentiation of endothelial progenitor cells, which affect coronary artery injury and repair. Under physiological conditions, the signal of Notch4 plays a key role in the regulation of endothelial progenitor cells differentiation and development, but it is unclear whether Notch4 signal regulates the damage of vascular endothelial progenitor cell in Kawasaki disease. Through the establishment of immune coronary artery injury model, we study the expression of Notch4 signal at different times, the spatial and temporal characteristics of Notch4 signal activation on coronary artery endothelial cells, the proliferation and differentiation of endothelial progenitor cells using cultured endothelial progenitor cells, and the regulating effect of Notch4 signal on proliferation and differentiation of endothelial progenitor cells by cells transfection RNAi technology inhibiting the Notch4 gene. Also we study whether it can improve coronary artery endothelial cell injury to inhibit Notch4 signal activation by γ-secretase inhibitors in immune coronary artery injury model, and clarify the repair mechanisms of injured vascular endothelial from the perspective of vascular endothelial progenitor cells differentiation.

我们前期研究发现，川崎病时存在明显的血管内皮损伤和功能的异常，炎症介质可能影响血管内皮祖细胞的分化行为而影响川崎病冠状动脉损伤和修复。生理条件下，Notch4信号在调控血管内皮祖细胞的分化发育中起关键作用，但在川崎病冠状动脉损伤中，Notch4信号是否调控血管内皮祖细胞损伤尚不清楚。我们通过建立免疫性冠状动脉损伤小鼠模型，研究血管内皮祖细胞损伤的发生；并观察不同时间冠状动脉内皮细胞Notch4信号的表达特点，研究Notch4信号活化的时空特性；取血管内皮祖细胞培养，观察血管内皮祖细胞的增殖分化，且予细胞转染RNAi技术抑制Notch4基因，研究Notch4信号对血管内皮祖细胞增殖分化的调控作用；此外对免疫性冠状动脉损伤小鼠予γ-分泌酶抑制剂干预，探讨抑制Notch4信号活化是否能改善冠状动脉血管内皮细胞损伤,从细胞分化角度进一步阐明血管内皮祖细胞对损伤血管内皮的修复机制。

川崎病已成为儿童最常见的获得性心脏疾病之一，但其发病机制尚不明确。本项目研究内皮祖细胞Notch4信号通路在免疫性冠状动脉损伤修复过程中的调控作用及机制。.第一部分：循环内皮祖细胞Notch4信号通路在免疫性冠状动脉损伤和修复中作用及机制研究发现：早期外周血EPCs的含量及其表面Notch4表达量显著增高，随后降低。14天、28天实验组胸主动脉P-selectin和RBP-JK mRNA表达水平显著高于对照组，P-selectin与RBP-JK，Notch4与VCAM-1有相关性。3天组Notch4 mRNA表达量实验组明显低于对照组，7天实验组心肌VCAM-1、P-selectin和RBP-JK mRNA表达量明显高于对照组，14天VCAM-1 mRNA表达减少且低于对照组，而P-selcctin和RBP-JK mRNA仍高于对照组，28天回落略低于对照组。相关性分析发现P-selectin与RBP-JK呈正相关，而VCAM-1与P-selectin、RBP-JK呈负相关。VCAM-1除7天外，各时间点表达均不同程度升高，其中以3天组升高最为明显。胸主动脉中段实验组3、7天VCAM-1表达高于对照组。P-selectin表达实验组冠脉起始部14天、28天表达高于对照组，胸主动脉中段14天时强于对照组，余各时间点无明显差异。.第二部分：骨髓内皮祖细胞Notch4信号通路在免疫性冠状动脉损伤和修复中作用及机制研究发现：LCWE处理组的骨髓EPCs含量明显降低，但Notch4(+) EPCs的含量明显增高。EPCs增殖活力、细胞粘附能力、细胞迁移能力、血管形成能力明显降低，吞噬DiI-acLDL及结合FITC-UEA-I双阳性的百分比明显降低。早期RBP-Jκ和VEGFR-2阳性表达率降低。体外培养的骨髓EPCs NOTCH4 mRNA表达在LCWE处理3d组明显低于对照组。RBP-Jκ mRNA表达在LCWE处理3d、7d组明显低于对照组。P-Selectin mRNA表达在LCWE处理3d组明显低于对照组。骨髓EPCs RBP-Jκ蛋白表达在LCWE处理3d组明显低于对照组。VRGFR-2蛋白表达各LCWE处理组与对照组无差异。.结论： 提示内皮祖细胞Notch4信号通路通过影响EPCs功能参与了免疫性冠状动脉损伤和修复，为进一步明确川崎病发病机制及探索新的治疗方