原肌球调节蛋白1在泡沫细胞形成和动脉粥样硬化发生发展中的作用及机制研究

Atherosclerosis is the major pathophysiological basis for cardivascular diseases. Monocyte/macrophage-derived foam cell formation is the key event in atherosclerosis development. Among the various factors that affect foam cell formation, cytoskeletal proteins may play an important role. But these studies are still rare. Recently, we discovered that a cytoskeletal protein, Tropomodulin1 (Tmod1) expresses in monocyte/macrophages. It was upregulated in foam cells. The change in Tmod1 expression affected foam cell formation and the expression levels of key genes in cholesteol homeostasis. Based on these results, we hypothesize that Tmod1 could affect foam cell formation and atherosclerosis development. To test our hypothesis, we will overexpress or knockdown Tmod1 in macrophages to explore its role in foam cell formation. By using Tmod1-/- mouse and hypercholesterolemia mouse models, we will investigate the effects of Tmod1 in atherosclerosis development. By focusing on the cytoskeletal protein in monocyte/macrophage, this project would provide new ideas for preventing atherosclerosis.

动脉粥样硬化是心血管病的主要病理基础，单核巨噬细胞的泡沫化是动脉粥样硬化发生发展的核心环节。在影响泡沫化的诸多因素中，细胞骨架蛋白可能发挥重要作用，但研究甚少。我们新发现，一种骨架蛋白—原肌球调节蛋白1（Tropomodulin1, Tmod1）在单核巨噬细胞中表达，在泡沫细胞中明显上调；干预Tmod1可影响泡沫细胞形成，并影响胆固醇转运关键基因的表达。由此提出科学假说：Tmod1通过调节泡沫细胞形成，从而影响动脉粥样硬化的发生发展。为验证假说，我们将在巨噬细胞中过表达或敲低Tmod1，明确其在泡沫细胞形成中的作用；利用Tmod1-/-小鼠、高脂动物模型和骨髓移植，验证Tmod1对动脉粥样硬化斑块形成的影响。本研究以单核巨噬细胞的细胞骨架蛋白入手，将为动脉粥样硬化提供新的防治思路。

动脉粥样硬化是心血管病的主要病理学基础，单核巨噬细胞的泡沫化是动脉粥样硬化发生发展的核心环节。在影响泡沫化的诸多因素中，细胞骨架蛋白可能发挥重要作用，但研究还不深入。本项目研究一种骨架蛋白--原肌球调节蛋白1（Tmod1）在单核巨噬细胞中的表达及在泡沫细胞形成中的作用。逆转录酶聚合酶链反应（RT-PCR）结果显示Tmod1在人和小鼠的单核细胞和巨噬细胞中表达。用氧化型低密度脂蛋白（ ox-LDL）处理小鼠单核巨噬细胞系Raw264.7和小鼠腹腔巨噬细胞，以诱导泡沫细胞的形成。结果发现，Tmod1的mRNA和蛋白水平以ox-LDL浓度依赖的形式增加，这提示Tmod1可能在泡沫细胞形成过程中发挥作用。为了研究Tmod1对巨噬细胞泡沫化的影响，我们用野生型和TOT/Tmod1-/-小鼠制备腹腔巨噬细胞，并利用腺病毒在Raw264.7细胞中过表达Tmod1。通过油红O染色、激光共聚焦显微镜和流式细胞仪的检测，发现Tmod1敲除能抑制巨噬细胞形成泡沫细胞及其对Dil-oxLDL的摄取，而过表达Tmod1能加速这一过程。在在体实验中，我们将致死剂量照射的LDLR-/-小鼠分成两组，分别从尾静脉注射野生型和TOT/Tmod1-/-小鼠的骨髓细胞。血细胞和生化分析显示两组小鼠的白细胞计数、总胆固醇和甘油三酯含量没有显著性差异；而油红O染色结果显示注射TOT/Tmod1-/-小鼠骨髓细胞组的主动脉斑块面积有减少的趋势。这说明Tmod1通过影响骨髓来源的巨噬细胞而在动脉粥样硬化发生发展中发挥作用。本研究以单核巨噬细胞的细胞骨架蛋白入手，将为动脉粥样硬化提供新的防治思路。