三羟基黄酮（黄芩素）对于小鼠主动脉夹层病变的影响及其表观遗传学机制研究

Aortic dissection (AD)-related mortality is almost 70%, but its treatment effect is limited. The underlying mechanisms of AD mainly include VSMC apoptosis, vascular inflammation and ECM degradation. Baicalein (BAI) is considered as the main component of Chinese traditional drug “Huang Qin”, whose role in AD has not been proved. Our previous studies indicated that BAI inhibits aortic dilation and attenuates inflammation and ECM degradation through reducing MAPKs activation. As MAPKs signaling pathways obviously influence the expression of III HDAC-SIRT1, and SIRT1 inhibits VSMC apoptosis both in vivo and in vitro, BAI may relieve AD lesion through SIRT1 regulation. In present study, SV-TG and SV-KO mice infused with BAPN/AngII are used to mimic human AD. We aim to examine whether BAI could relieve AD lesion through SIRT1 regulation. We also intend to evaluate VSMC apoptosis, vascular inflammation, ECM degradation, signaling pathways activation and SIRT1 expression and activity. Following the VSMCs are obtained from aortas of mice, we focus on the mechanism that how BAI regulates SIRT1 expression by molecular biological techniques. Thus, this study will provide new insights into the molecular mechanism of AD and a potential target for the prevention and therapy in modulating AD, which can also promote the clinical practice of epigenetic modification enzymes.

主动脉夹层相关死亡率高达70%，现有治疗手段效果不佳。其发病机制包括平滑肌细胞凋亡、炎症、细胞外基质降解等。三羟基黄酮（BAI），提取自中药黄芩，能否影响主动脉夹层尚无文献报道。申请人前期研究证实BAI抑制小鼠主动脉扩张，减少MAPKs通路激活，从而发挥抗炎、抗基质降解等作用。鉴于MAPKs通路显著影响III类组蛋白去乙酰化酶SIRT1的表达，且预实验示SIRT1抑制平滑肌凋亡，提示SIRT1可作为BAI靶点影响主动脉夹层。本研究用SIRT1平滑肌特异性转基因/敲除小鼠建立BAPN/AngII诱导的主动脉夹层模型，检测BAI能否通过SIRT1影响主动脉夹层，评估细胞凋亡、炎症、细胞外基质降解、信号通路激活、SIRT1表达及酶活性。随后，分离小鼠主动脉平滑肌细胞，利用分子生物学技术探讨BAI对于SIRT1表达的调控机制。本研究旨在探寻防治主动脉夹层的新策略，促进表观遗传修饰酶在临床中的应用。

衰老是胸主动脉瘤/夹层动脉瘤（TAAD）的主要危险因素。但是，衰老相关分子与TAAD之间的因果关系仍然不清楚。我们研究了长寿相关的Sirtuin家族成员Sirtuin 1（SIRT1，III类组蛋白去乙酰化酶）在TAAD发生发展中的作用。我们使用C57BL/6J背景雄性平滑肌特异性SIRT1转基因（ST-Tg）小鼠，平滑肌特异性SIRT1基因敲除（ST-KO）小鼠及其野生型（WT）同窝对照建立了富马酸3-氨基丙腈（BAPN）诱导的TAAD模型。我们分析了各组中TAAD的发生率和死亡率。我们通过Western印迹和实时聚合酶链反应（PCR）检查了主动脉组织和培养的A7r5细胞中的基质金属肽酶2（MMP2）和MMP9表达。我们进行了染色质免疫沉淀（ChIP），以阐明SIRT1调节的血管平滑肌细胞（VSMC）中MMP2表达的表观遗传机制。口服BAPN显著增加了WT小鼠中TAAD的发生率，但在ST-Tg小鼠中引起的疾病较少。此外，在所有组中，ST-KO小鼠的BAPN诱导的TAAD死亡率最高。机制方面，在小鼠主动脉和培养的A7r5细胞中，在BAPN处理后，SIRT1的过表达导致MMP2和MMP9的表达降低。SIRT1对BAPN诱导的MMP2表达的下调是由A7r5细胞中Mmp2启动子上的组蛋白H3赖氨酸9（H3K9）去乙酰化介导的。我们的研究表明，平滑肌中的SIRT1可预防TAAD发生发展，并且可能是TAAD预防、治疗的新型治疗靶标。