新转录因子Tbx20在血管内皮细胞损伤中的保护作用及机制研究

Atherosclerosis is a chronic inflammation disease which is initiated by the endothelial cell injury. Many transcription factors take part in the initiation and progression of atherosclerosis. As a transcription factor mainly expressed in cardiovascular system, Tbx20 plays an important role in embryonic cardiovascular system development and adult cardiovascular biological function maintenance. However it is still not clear about the role of Tbx20 in endothelial cell injury and atherosclerosis. Our previous study found that ox-LDL could induce Human Umbilical Vein Endothelial Cell (HUVEC) injury and apoptosis with decreased Tbx20 expression. Overexpression of Tbx20 by adenovirus vector could increase PPARγ expression and decrease HUVEC apoptosis. Thus, we hypothesize that Tbx20 could decrease endothelial cell injury and attenuate atherosclerosis development by regulating PPARγ expression. We will use adenovirus vector gene transfer, RNA interference, immunohistochemisry, Chromatin Immunoprecipitation and bio-informatics methods to investigate Tbx20's role and transcription regulation mechanism in molecular, cellular, tissular and animal levels during the development of atherosclerosis. The study will reveal a new mechanism for Tbx20 function during atherosclerosis and provide a new method for the prevention and treatment of atherosclerosis.

动脉粥样硬化是动脉内皮损伤后的慢性炎症性疾病。转录因子参与动脉粥样硬化的形成和发展。新发现的转录因子Tbx20主要表达在心血管系统，参与胚胎期心血管发育和成年后心血管功能维持，但它在血管内皮细胞损伤乃至动脉粥样硬化发生中的作用目前尚未见报道。我们前期的研究发现：人脐静脉内皮细胞在ox-LDL刺激下，Tbx20表达下降，细胞凋亡增加；而过表达Tbx20后PPARγ表达升高，细胞的凋亡显著下降。由此我们提出假说：Tbx20可能通过调控PPARγ表达保护内皮细胞，抑制动脉粥样硬化的发生和发展。本研究拟从分子、细胞和整体水平，利用人脐静脉内皮细胞及动脉粥样硬化动物模型，以基因过表达、RNA干扰、免疫组化、ChIP、生物信息学分析等方法，明确Tbx20在血管内皮细胞损伤中的保护作用，探讨其作用机制。本研究将从Tbx20这个新视点为揭示动脉粥样硬化的发生机制奠定基础，为防治动脉粥样硬化提供新思路。

按课题任务书进行研究，圆满完成原定的研究计划，实现了预期目标，并取得了突出进展，发表SCI论文7篇，在全国学术会议做分会报告1次。.培养2名博士生，硕士研究生2名。..1. 发现转录因子Tbx20参与了ox-LDL导致的血管内皮细胞损伤。用高脂饲料饲养C57Bl小鼠6周后，血管样本的Tbx20表达明显降低，并伴随PPARγ表达下降；同时，血管细胞黏附因子VCAM-1和ICAM-1表达增加，凋亡蛋白Bax表达水平增高。体外培养人脐静脉血管内皮细胞，以0.1mg/ml的ox-LDL刺激后，Tbx20的mRNA和蛋白质表达均发生明显降低。此外，细胞凋亡也显著增高。.2.通过腺病毒载体过表达Tbx20可以减轻ox-LDL对血管内皮细胞的损伤。血管内皮细胞通过腺病毒转染Tbx20后，在ox-LDL刺激下，ROS生成明显降低，细胞黏附因子表达降低，同时细胞凋亡也明显减低。此外，过表达Tbx20可以明显降低活化的单核巨噬细胞与内皮细胞的黏附效率，并且降低VCAM-1和ICAM-的表达、细胞凋亡率。.3.通过腺病毒介导的shRNA方法降低Tbx20表达后，内皮细胞的功能明显受损。降低Tbx20表达后，细胞的PAPRγ表达降低，在ox-LDL刺激下，细胞凋亡水平明显增高，黏附分子表达增高，细胞凋亡水平增高。.4.Tbx20主要通过转录调节方式上调PPARγ水平，从而抑制氧自由基的生成和细胞的凋亡。而使用PPARγ特异的抑制剂T0070907后，可以明显逆转Tbx20的保护功能。 .. 因此，转录因子Tbx20在血管内皮细胞的正常功能中发挥重要保护。当血管内皮细胞损伤时，Tbx20的表达量降低，细胞氧化应激增高，凋亡水平提高。而过表达Tbx20后，可以明显抑制ox-LDL造成的血管内皮细胞损伤。当使用siRNA干扰技术降低Tbx20表达时，血管内皮细胞明显受损，对于ox-LDL造成的损伤明显提高。Tbx20主要是通过转录调节促进PPARγ表达，抑制氧化应激、细胞凋亡和细胞黏附因子的表达。从而发挥抑制内皮细胞损伤，保护血管正常功能的作用。