Nampt在颈动脉粥样硬化斑块发生发展中的作用及分子机制

Carotid atherosclerosis (AS) is one of important causes of ischemic stroke. Nicotinamide phosphoribosyltransferase (Nampt) is the rate-limiting enzyme for biosynthesis of NAD, a key coenzyme. Although there were many reports on Nampt in cardiovascular diseases, the role of Nampt in AS development is in debate. In the preliminary experiments, we found that transgene of Nampt not only slowed the high-fat-diet (HFD) induced AS plaque formation in ApoE knockout mice and reduced oxidative stress, but also decreased the low density lipoprotein (ox-LDL) induced apoptosis in cells. Based on these results, we intend to further study whether transgene of Nampt can reduce lipid deposition, inflammation and other events in ApoE knockout mice fed HFD. Moreover, we want to investigate whether Nampt transgene impacts the stress responses of macrophages and vascular smooth muscle cells under ox-LDL treatment lipid stress, and how Nampt protects these cells against ox-LDL induced cell injury. This study may provide an avenue for developing novel therapeutic targets for AS and ischemic stroke.

颈动脉粥样硬化(颈AS)是缺血性脑卒中的重要病因之一。烟酰胺磷酸核糖转移酶(Nampt)是生物体内重要辅酶NAD的合成限速酶，其在颈AS进程中的作用尚不清楚。我们前期发现Nampt转基因可在ApoE敲除小鼠上延缓高脂饮食(HFD)诱导的AS斑块形成、降低氧化应激，在氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)细胞应激模型上则促进保护性自噬、减轻凋亡。在此基础上，拟用Nampt及其酶失活突变体两株转基因小鼠与ApoE敲除小鼠杂交获得双杂交阳性后代小鼠，研究Nampt转基因对HFD导致AS斑块的脂质沉积、炎症、纤维帽、细胞坏死等的作用，明确Nampt对颈动脉AS进程的影响；随后在Nampt及其酶突变体转基因小鼠来源的巨噬细胞和血管平滑肌细胞上，制备ox-LDL脂质应激模型，研究Nampt通过增强保护性自噬加快脂质清除、保护细胞的分子机制。本研究有望为颈AS及缺血性脑卒中的新药发展提供新思路及新的药物靶点。

背景：颈动脉粥样硬化(颈AS)是缺血性脑卒中的重要病因之一。烟酰胺磷酸核糖转移酶(Nampt)是生物体内重要辅酶NAD的合成限速酶，这一蛋白又是炎症因子比如TNF-a产生所必须的。Nampt在AS进程中的作用尚不清楚。.主要研究内容及重要结果：.第一部分：使用烟酰胺单核苷酸（NMN）这一Nampt的酶产物在ApoE敲除小鼠上直接给药，提高NAD水平，检测动脉粥样硬化斑块的变化。NMN促进了动脉粥样硬化斑块的面积，促进了巨噬细胞在动脉粥样硬化斑块中的浸润，促进了TNF-a在动脉粥样硬化斑块中的表达，促进了IL-1beta在动脉粥样硬化斑块中的表达，促进了MCP-1在动脉粥样硬化斑块脂质帽中的表达，说明中性粒细胞的浸润有明显增加，促进了ICAM-1和VCAM-1在动脉粥样硬化斑块脂质帽中的表达，说明趋化因子在NMN给药后有明显增加。.第二部分：对比ApoE-/-和ApoE-/-;Nampt-Tg小鼠在高脂饮食4个月后的动脉粥样硬化斑块的严重程度。发现ApoE-/-;Nampt-Tg的动脉粥样硬化斑块面积、F4/80染色的阳性面积显著多于ApoE-/-， ApoE-/-;Nampt-Tg的动脉粥样硬化斑块的F4/80染色的阳性面积、TNF-a染色的阳性面积、IL-1beta染色的阳性面积、MCP-1染色的阳性面积、ICAM-1和VCAM-1染色的阳性面积显著多于ApoE-/-。.第三部分：针对TNF-a通路探索烟酰胺磷酸核糖转移酶影响AS的分子机制。无论是ApoE-/-组，抑或是ApoE-/-;NamptTg组，在最后一个月进行TNF-α抗体给药，均不会对动脉粥样硬化斑块面积产生影响。但是TNF-α抗体降低动脉粥样硬化斑块的炎症表达水平、减轻动脉粥样硬化斑块的纤维化、减少动脉粥样硬化斑块中细胞凋亡数量。.科学意义：本研究有望为颈AS及缺血性脑卒中的新药发展提供新思路及新的药物靶点。