慢性间歇低氧激活炎症反应补体系统促进斑块不稳定性的机制研究

The complement system plays a key role on the atherosclerotic plaque instability through activation and amplification of nonresolving inflammation. Recent studies have shown that chronic intermittent hypoxia may activate inflammation and accelerate the development of vulnerable plaque. Our preliminary study reveals that improving hypoxia may reduce the major adverse cardiac events rate in patients with both acute coronary syndrome and obstructive sleep apnea. However, the mechanism that chronic intermittent hypoxia accelerates the development of vulnerable plaque remains unclear. Accordingly, we hypothesize that chronic intermittent hypoxia could accelerate the development of vulnerable plaque by RIP3 upregulation through activation of complement system. In order to verify the mechanism, we will 1) evaluate the relationship of chronic intermittent hypoxia and complement as well as vulnerable plaque in patients with both acute coronary syndrome and obstructive sleep apnea in a clinical study, to clarify the impact of chronic intermittent hypoxia on activation of the complement system; 2) explore the effect of complement activation on RIP3 expression and the development of unstable plaque using apoE-/- and apoE-/-RIP3-/- double knockout mice, to clarify the role of complement and RIP in hypoxia induced plaque instability; 3) explore impact of RIP3 on OxLDL stimulated macrophages necrosis using C3aR-/- and C5aR-/- mice, to reveal the exact role of RIP3 in hypoxia accelerating plaque instability progress. The current study will clarify the key mechanism that chronic intermittent hypoxia could accelerate plaque instablity by RIP3 upregulation through the activation of complement system, provide essential scientific basis for searching of new diagnostic and therapeutic targets.

非可控性炎症是促进斑块不稳定性的重要因素，其中补体系统发挥了关键作用。近期发现慢性间歇低氧可激活炎症反应，参与斑块不稳定进程。我们的前期研究表明改善慢性间歇低氧可减少阻塞性睡眠呼吸暂停患者心脏事件。但慢性间歇低氧促进斑块不稳定的机制仍不清楚。为此提出假设：慢性间歇低氧通过激活补体系统上调细胞坏死分子开关RIP3促进巨噬细胞坏死引起斑块不稳定。本研究将通过1）临床研究：评价阻塞性睡眠呼吸暂停与补体的相关性，明确慢性间歇缺氧与补体激活的关系；2）动物实验：研究补体在缺氧诱导斑块不稳定中的作用及RIP3表达的影响；3）细胞实验：研究RIP3在低氧促进OxLDL刺激巨噬细胞坏死中的作用。本研究将揭示缺氧激活补体系统，上调RIP3加剧斑块不稳定进程的关键机制，为寻找新的诊疗靶点提供重要的科学依据。

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSA）是急性冠脉综合征（ACS）的独立危险因素，易损斑块（VP）是 ACS 的病理生理基础，然而慢性间歇低氧（CIH）促进 VP 形成的具体机制尚未完全阐明。受体相互作用蛋白 3 （RIP3）介导的巨噬细胞坏死是 VP 形成的重要环节。既往有研究报道 OSA 患者血清 C3、C5 等补体成份表达升高，提示 OSA 可能激活补体系统。另有研究发现在肿瘤细胞中，补体系统的激活可促进细胞发生坏死。基于此，我们假设 CIH 可促进补体系统激活，促进 RIP3 介导的巨噬细胞坏死，增加斑块的不稳定性和 ACS 患者不良心血管事件。为验证上述假说，我们从临床和基础2个层面展开研究：1）OSA 与 ACS 患者补体系统激活的关系及其对心脏事件的预测作用；2）CIH 对补体激活和动脉粥样硬化的影响和机制的实验研究。我们发现：1） OSA 促进 ACS 患者冠状动脉斑块不稳定性增加；2）OSA 促进 ACS 患者血清 C 反应蛋白（P=0.001）和补体 C1q（P=0.028）水平升高，促进补体系统激活；3）血清 C1q 水平对合并 OSA 的 ACS 患者预后的预测作用：血清 C1q≥163.95mg/L 提示 ACS 合并 OSA 患者 PCI 术后1月发生血栓事件的风险升高；4） CIH 增加 ApoE 基因敲除小鼠动脉粥样硬化斑块不稳定性，激活小鼠补体系统；5） CIH 上调巨噬细胞 C3 表达，促进 RIP3 介导的巨噬细胞坏死（P<0.05）。我们的研究从人、ApoE 基因敲除小鼠和细胞水平阐明了 OSA 对 ACS 患者补体系统的激活作用及对心血管事件发生的影响，证实了“CIH-补体系统激活- RIP3 诱导巨噬细胞坏死- VP”通路的存在，揭示了 CIH 促进动脉粥样硬化斑块不稳定性的可能分子机制，完善了预测 ACS 合并 OSA 患者预后的分子标志物，从而为 ACS 合并 OSA 患者寻找新的干预靶点提供了重要的理论基础。