巨噬细胞MsrA的靶向调控对动脉粥样硬化的干预研究

血管壁氧化应激与动脉粥样硬化(As)的发生发展密切相关。氧化易使蛋白质中甲硫氨酸转为甲硫氨酸亚砜(MetO)，而MetO还原酶A(MsrA)能催化MetO还原，形成了细胞内一道特殊的蛋白抗氧化防御屏障，但MsrA在不同细胞的具体调节功能及机制还有待阐明。基于我们前期工作证实了MsrA在体外能直接修复氧化的脂蛋白，并抑制氧化脂蛋白引起内皮细胞及巨噬细胞的凋亡，本课题拟从巨噬细胞入手，探讨细胞内MsrA高表达对氧化应激下细胞泡沫化过程的影响及作用机制；并进一步利用含巨噬细胞特异启动子的慢病毒载体将人MsrA基因转染鼠的骨髓造血干细胞(HPCs)，通过骨髓移植转入apoE基因敲除鼠体内，实现MsrA在HPCs定向分化的单核巨噬细胞中的在体靶向性调控，观察其对血管壁局部和整体氧还状态的调节及As斑块形成的干预效果，为As所致的冠心病、中风等心脑血管疾病的防治提供崭新思路及实验依据。

血管壁氧化应激与动脉粥样硬化(As)的发生发展密切相关。氧化易使蛋白质中甲硫氨酸转为甲硫氨酸亚砜(MetO)，而MetO还原酶A(MsrA)能催化MetO还原，形成了细胞内一道特殊的蛋白抗氧化防御屏障，但MsrA在不同细胞的具体调节功能及机制还有待阐明。基于我们前期工作证实了MsrA在体外能直接修复氧化的脂蛋白，并抑制氧化脂蛋白引起内皮细胞及巨噬细胞的凋亡，本课题成功构建含巨噬细胞特异启动子的MsrA重组慢病毒载体，转入小鼠原代腹腔巨噬细胞，观察细胞内MsrA高表达对氧化应激下细胞氧还状态、炎症因子、凋亡、脂质转运等有关的胞内受调控的相关蛋白的影响及作用机制；并进一步将重组慢病毒载体将MsrA基因转染鼠的骨髓造血干细胞(HPCs)，通过骨髓移植转入apoE基因敲除（apoE-/-）鼠或LDL受体基因敲除（LDLR-/-）鼠体内，实现MsrA在HPCs定向分化的单核巨噬细胞中的在体高表达，观察其对血管壁局部和整体氧还状态的调节及As斑块形成的干预效果。结果：高表达MsrA的巨噬细胞表现炎症因子TNFa的水平降低，而IL-6的水平改变不明显；NO合酶表达增加；脂质转运蛋白SRBI、ABCA1、ABCG的表达水平增加；先后三批MsrA慢病毒感染HPCs进行骨髓移植的动物实验，结果一致的是：与GFP对照组比较，MsrA感染HPCs移植组的血清炎症因子MCP-1浓度显著降低，虽然对血脂水平无明显影响，SOD、HDL相关的PON1抗氧化酶活性升高不明显，但在apoE-/-和LDLR-/-小鼠模型均可减轻动脉粥样硬化斑块的面积。结论：巨噬细胞内高表达MsrA，可调节细胞及血管壁的氧化状态，对动脉粥样硬化及所致的冠心病、中风等心脑血管疾病的发生发展具有防治作用。.我们由此构建MsrA的分泌性表达载体，拟进一步研究若提高循环中MsrA的水平是否对动脉粥样硬化的发生发展有干预效果，此设想获得基金委新的立项，此将有利于本课题组关于MsrA功能的深入研究。