磷脂转运蛋白调控巨噬细胞炎症活性和动脉壁胆固醇代谢稳态的分子机制

The pathological lesion of atherosclerosis (AS) is characterized by the arterial intimal macrophage and cholesterol accumulation. We have proved previously that phospholipid transfer protein (PLTP) participates the vessel homeostasis maintenance and remodeling via alternating the lipoprotein metabolism and lesion stability (published in the journals including Nature Medicine), whereas the mechanism remains unknown. We also found that PLTP influences inflammatory response and cholesterol efflux in macrophage in the accomplished grant. Therefore we hypothesize that PLTP may modulate the vascular homeostasis via affecting macrophage inflammation and cholesterol metabolism of arterial wall. In this grant, we will investigate 1) the inflammation in artery wall and relative organs mediated by macrophage, cholesterol accumulation, and lipidomics alternation induced by inflammatory factor in mouse model with different PLTP expressing level; 2) cellular surface receptor, endoplasmic reticulum stress protein, signaling pathway, lipidomics alternation in lipid raft, and cholesterol efflux in inflammatory factor stimulated macrophage which expressing different PLTP level; 3) role of exogenous PLTP or its active domains in dose-effect relationship and cholesterol metabolism in macrophage stimulated by inflammatory factor. The accomplishment of this grant may provide the new strategy and target of vessel homeostasis modulation via PLTP.

动脉内膜巨噬细胞和胆固醇聚集是粥样硬化（AS）及易损斑块形成的重要病理特征。我们前期工作证明磷脂转运蛋白（PLTP）通过影响脂蛋白代谢和斑块稳定性（发表在“自然医学”等杂志）参与血管稳态和重构，但其作用机制尚不清楚。在已结题项目中我们发现PLTP可影响动脉巨噬细胞炎性反应和胆固醇外流，故提出PLTP通过调控巨噬细胞炎症活性和动脉壁胆固醇代谢影响血管稳态的假说。为此拟观察（1）；PLTP不同表达对炎症诱导动脉壁和相关脏器炎性改变、胆固醇聚集和胞膜脂质组学的影响；（2）巨噬细胞不同表达PLTP对炎性因子刺激下细胞表面受体、内质网应激蛋白、细胞信号通路、胞膜脂筏区脂质组学的影响；（3）外源PLTP蛋白和活性结构域对巨噬细胞炎性因子诱导上述改变量效关系和胆固醇代谢的影响。最终确定PLTP相关作用关键生物分子和调控血管壁胆固醇代谢的信号通路机制，期待为血管稳态调控提供新思路和新靶点。

磷脂转运蛋白（PLTP）在冠心病、糖尿病等多种慢性炎症性疾病患者血浆内活性增高，但机制不明。在该重大研究计划资助下，课题组在PLTP增强斑块脆性、影响血小板和血管壁细胞胆固醇及磷脂代谢及功能激活、调控P LTP降解机制、以及PLTP对缺血再灌注损伤的保护作用等方面取得一些重要研究进展。.1..通过观察前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶furin的前体片段profurin对肝脏PLTP的调控作用和调血脂作用，发现Profurin表达既显著降低野生型小鼠血浆胆固醇、磷脂和载脂蛋白B含量，又降低PLTP活性与含量，还显著降低肝脏PLTP的蛋白含量和转脂活性。在apoE-/-小鼠, profurin亦显著降低血浆胆固醇和磷脂水平，并减轻动脉粥样硬化。研究表明，profurin能与肝细胞内PLTP相互作用后，促进PLTP泛素化和经蛋白酶体的降解过程，从而减少了PLTP含量，产生降脂作用。Profurin表达靶向肝源性PLTP，并加速其通过蛋白酶体途径降解，是一种转录后调控PLTP的新机制。该部分内容已发表于Journal of the American Heart Association. .2..通过与野生型相比，发现1）PLTP过表达小鼠（PLTP transgenic mouse, PLTP-Tg）出血时间缩短，而PLTP缺陷小鼠（PLTP knockout mice, PLTP-KO）出血时间延长；2） PLTP-Tg血小板聚集时间缩短，而PLTP-KO聚集时间则延长；3）人血小板受刺激能分泌PL TP；4）人重组PLTP能剂量依赖地增强小鼠或人的血小板聚集；5）PLTP过表达通过增加血小板表面磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine，PS）含量使纤维蛋白原更易结合，而PLTP缺乏时血小板表面PS含量下降而减少结合纤维蛋白原；6）重组PLTP与ADP共孵育可显著增加PLTP缺乏的血小板质膜上PS外化，继而增加与纤维蛋白原结合。最重要的是，PLTP过表达能显著提高光栓法诱导的栓塞，而PLTP缺乏栓塞诱导率则显著下降。显然PLTP 能促进血小板质膜上PS外化，并加速ADP或胶原诱导的血小板聚集。可以认为PLTP是一种促凝因子，抑制PLTP可能是一种新的抗血栓形成方法。该部分内容已发表于Thrombosis and Haemostasis。另外一些进展见正文。