ANGPTL8/Betatrophin基因变异在冠心病中的作用及机制研究

The combination of genetic factors and environmental factors can lead to coronary atherosclerosis artery disease (CAD). During our previous research of a early-onset CAD family, Angiopoietin-like protein 8 (ANGPTL8) gene variation are found through Whole Exome Sequencing after excluding other known mutations. ANGPTL8 expression level increased significantly in blood plasma of HTG and CAD patients, and it is proportional to TG level as well as degree of coronary artery stenosis. But the mechanisms of these are still unclear. A hypothesis is proposed that ANGPTL8 gene variation can promote atherosclerosis.This project intends to observe the early onset coronary artery disease in the CAD family and the distribution characteristics of sporadic cases through target capture sequencing and flight mass spectrometry. Through the establishment knockout, overexpression and gene point variation of ANGPTL8 in animal and cell model, we intend to observe the liver lipid metabolism in mice and the role and molecular mechanism of atherosclerosis. This study is to demonstrate the ANGPTL8 gene variants may be a new key link of coronary atherosclerosis, may provide a new theory and new targets for preventing CAD.

遗传因素和环境因素共同作用可以导致冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）。本课题组前期研究：对早发冠心病家系进行全外显子测序发现血管生成素样蛋白8（ANGPTL8/Betatrophin）基因变异，疾病表型和基因型共分离；冠心病和血脂紊乱患者血浆ANGPTL8水平显著增加，与TG、LDL-C和冠脉狭窄程度成正比；人和小鼠动脉粥样硬化斑块ANGPTL8的mRNA表达显著增加。提出假说：ANGPTL8基因变异通过脂代谢和炎症参与动脉粥样硬化。本研究拟采用目标区域靶向捕获测序和飞行质谱技术观察其在早发冠心病家系和散发病例中的分布特点及与冠脉狭窄程度和血脂水平等因素的相关性；通过建立ANGPTL8基因敲除、过表达、点突变的动物和细胞模型，观察其对小鼠肝脏脂代谢、动脉粥样硬化的作用及分子机制。本研究旨在论证ANGPTL8基因变异可能是冠状动脉粥样硬化形成新的关键因子，可能为冠心病防治提供新理论和新靶点。

ANGPTL8是主要由肝脏分泌的糖蛋白，可直接或者通过与ANGPTL3的协同作用参与脂代谢。ANGPTL3已被证明可降低家族性高胆固醇血症（FH）患者LDL-C与TG水平，抑制动脉粥样硬化的发生发展。但ANGPTL8在冠心病及动脉粥样硬化中的作用尚不清楚。基于此，本课题组进行临床和基础研究：.1.为明确ANGPTLs基因变异对血浆脂质水平的影响，我们对FH、极端高甘油三酯血症患者进行目标基因靶向捕获测序，发现在中国汉族人群中，极端高甘油三酯血症患者携带有ANGPTL8 R127W变异，FH患者携带有ANGPTL3 K319R变异，功能学验证表明上述基因位点变异影响胆固醇代谢途径；该部分结果发表SCI一篇，中文核心期刊一篇。进一步的，我们对ANGPTL8 R59W进行基因分型，发现在中国汉族肥胖人群中，ANGPTL8 R59W变异与冠心病发病独立相关。.2.为明确ANGPTL8是否是冠心病的独立危险因素。我们分别测定了血脂异常患者与冠心病患者血浆ANGPTL8浓度。发现血浆ANGPTL8浓度与血清Non-HDL-C，TG，TC呈正相关，与HDL-C呈负相关。冠心病患者中血浆ANGPTL8与冠心病严重程度呈正相关；该部分结果发表SCI两篇。.3.为明确ANGPTL8在动脉粥样硬化中的作用，我们以C57小鼠为正常对照，西方饮食喂养ApoE-/-小鼠4周，8周，12周，发现ANGPTL8表达随着小鼠动脉粥样硬化的发展逐渐增加。紧接着，我们在ApoE-/-小鼠基础上，构建ANGPTL8敲低/过表达小鼠模型，西方饮食喂养12周，发现ANGPTL8过表达后斑块面积增加2.2倍，敲低后减少2.1倍；ANGPTL8过表达后斑块内巨噬细胞面积显著增加，敲低后显著减少。在ANGPTL8过表达的巨噬细胞上发现，ANGPTL8可以促进巨噬细胞吞噬脂质、抑制胆固醇流出，进而促进泡沫细胞的形成，促进动脉粥样硬化的发生发展。该部分结果发表在Atherosclerosis。.总之，本研究明确了ANGPTL8与血浆脂代谢、冠心病的关系，阐明了ANGPTL8是动脉粥样硬化发病过程中新的关键环节，为动脉粥样硬化防治提供了新的理论依据与治疗靶点。