吸入麻醉药七氟烷稳定动脉粥样硬化易损斑块的分子机制研究

Acute rupture of atherosclerotic plaque and secondary thrombosis are the main causes of acute cardiovascular and cerebrovascular events during and after operation. Sevoflurane significantly reduced the incidence of acute cardiovascular and cerebrovascular events during and after surgery. Previous studies showed that sevoflurane stabilized atherosclerotic vulnerable plaques and reduced plaque vulnerability index, but the specific mechanism is still unclear. AMPK/AP-2alpha signaling pathway plays an important role in stabilizing vulnerable atherosclerotic plaques and is closely related to sevoflurane. Combining with the previous research foundation of our group, the applicant proposed the hypothesis that sevoflurane mediates AMPK/AP-2alpha signaling pathway to stabilize vulnerable atherosclerotic plaques. The molecular mechanisms include: sevoflurane increases collagen concentration and increases P4Hαl by activating AMPK/AP-2alpha signaling pathway to stabilize vulnerable plaque. Therefore, the applicant intends to systematically explore the possible mechanism of sevoflurane stabilizing vulnerable atherosclerotic plaques through cell and animal models (ApoE-/-/AMPKα2-/- mice vulnerable plaque model, AP-2 alpha shRNA transfection) and molecular techniques (EMSA, Immunoprecipitation, siRNA transfection, Immunofluorescence co-Localization).

动脉粥样硬化斑块的急性破裂及继发血栓形成是围术期及术后急性心脑血管事件发生最主要原因。七氟烷显著降低围术期及术后急性心脑血管事件的发生，申请者前期研究显示，七氟烷稳定动脉粥样硬化易损斑块，降低斑块易损指数，但其具体机制仍不明确。AMPK/AP-2α信号通路在稳定易损斑块中发挥重要作用，与七氟烷亦有密切联系，结合本课题组前期研究基础，申请者提出“七氟烷介导AMPK/AP-2α信号通路稳定易损性动脉粥样硬化斑块”的假说，分子机制包括：七氟烷通过激活AMPK/AP-2α信号通路，增加胶原浓度并提高P4Hαl蛋白的表达，达到稳定易损斑块的目的。因此，申请者拟通过细胞、动物模型（建立ApoE-/-/AMPKα2-/-小鼠易损斑块模型，AP-2α shRNA转染）和分子技术手段（EMSA、免疫共沉淀、siRNA转染，免疫荧光共定位），系统深入地探讨七氟烷稳定易损性动脉粥样硬化斑块的可能机制。

动脉粥样硬化斑块的急性破裂及继发血栓形成是围术期及术后急性心脑血管事件发生最主要原因。临床研究发现，吸入麻醉药较静脉麻醉更能够显著降低围术期及术后急性心脑血管事件的发生，但发挥上述保护作用的具体机制仍不明确，探究不同麻醉药对患者围术期可能的影响对改善患者预后具有重要意义。申请者以山东大学心血管重构实验室为依托平台，建立了完整可靠的不同麻醉药处理动脉粥样硬化易损斑块动物模型，通过细胞、动物模型和分子技术手段（EMSA、免疫共沉淀、siRNA转染，免疫荧光共定位），锚定ASK1-JNK-NonO信号通路在吸入麻醉药影响易损动脉粥样硬化中的作用，首次证实了吸入麻醉药降低患者围术期及术后急性心脑血管事件的机制为七氟烷可以稳定动脉粥样硬化易损斑块，降低斑块的易损指数，增加胶原浓度并提高P4Hαl蛋白的表达，达到稳定易损动脉粥样硬化斑块的目的，且七氟烷主要通过ASK1-JNK-NonO信号通路发挥上述重要作用；申请者在上述动物模型的基础上，进一步探究了静脉麻醉药丙泊酚对缺血再灌注损伤心肌保护作用的具体机制，通过细胞、动物等多个层面，全方位验证了静脉麻醉药丙泊酚通过激活PKC/NRF2信号通路，降低再灌注心肌的氧化应激反应，减少再灌注心肌的炎性反应最终改善缺血再灌注心肌损伤的多层次、多维度保护作用。上述研究成果对围术期不同患者选择恰当、对应的麻醉药物，探寻围术期保护心、脑等重要脏器脆弱患者的可能方法及机制，最终改善患者长期预后，从而为动脉粥样硬化患者，特别是老年患者，合理选择镇静、麻醉药物，预防围术期及术后急性心脑血管事件的发生提供理论依据。