中期因子抑制ABCA1介导的胆固醇流出致动脉粥样硬化的机制研究

Midkine (MK) is associated with cardiac events and play an important role in the development of atherosclerosis (As). However, the precise mechanisms of MK in As are not fully elucidated. Our preliminary experiments show that MK down-regulates ABCA1 expression, inhibits cholesterol efflux and up-regulates the expression of transcription factor AP1 in THP-1 macrophages. Based on analysis of references and our previous studies, we consider that MK may be contribute to As by regulating lipid metabolism in macrophage. So, in the study, we intend to use macrophages and apoE knockout mice as research object, observe effects of MK on ABCA1 expression, cholesterol efflux, lipid accumulation and atherosclerotic lesions. After intervented related signaling molecules expression by transfection, RNA interference and inhibitors, we use the report gene analysis, EMSA, ChIP and molecular biological technology to confirm the role and mechanism of AP1/PI3K/JNK signaling pathways in the process, which is inhibited ABCA1-mediated cholesterol efflux and exacerbated atherosclerosis by MK. The present study will reveal a novel mechanism of MK on promoting atherosclerosis from lipid metabolism, and provide new strategies and experimental basis for the development of targets on the prevention and treatment of As.

中期因子 (MK)是心血管事件的独立预测因子之一，在动脉粥样硬化（As）发生发展中起重要作用，但具体机制未明。预实验中我们发现MK可抑制巨噬细胞ABCA1的表达并减少其胆固醇流出，上调转录因子AP1蛋白表达。基于文献和前期研究，我们认为MK致As的机制与脂质代谢密切相关。本项目拟以巨噬细胞及apoE基因敲除小鼠As动物模型为研究对象，观察MK对巨噬细胞ABCA1表达、胆固醇流出、脂质蓄积以及As病变的影响；以转染、RNA干扰、抑制剂等方法干预相关信号分子，采用报告基因分析、EMSA、ChIP等分子生物学技术证实AP1及PI3K/JNK信号途径在MK抑制ABCA1介导的胆固醇流出致As中的作用及调控机制。本项目开展有望从脂质代谢角度阐明MK致As的分子机制，为探讨As的发病机理、开发As防治靶点提供新的策略和实验依据。

动脉粥样硬化（As）是心脑血管疾病的主要原因。胆固醇流出障碍是巨噬细胞脂质蓄积并形成泡沫细胞的主要因素，巨噬细胞源性泡沫细胞形成则是As斑块的重要标志。本项目以脂质代谢为切入点，探讨了作为心血管事件独立预测因子之一的中期因子（MK），是否通过调控三磷酸腺苷结合盒转运体A1（ABCA1）介导的巨噬细胞胆固醇流出而参与As的发生发展，并研究激活蛋白1（AP1）及PI3K/JNK信号途径在其中的作用和机制。结果发现，MK抑制巨噬细胞胆固醇的流出，促使细胞内脂质蓄积，并且下调ABCA1的表达；MK上调AP1的表达，增加其活性，而使用抑制剂或siRNA干预AP1后，MK对巨噬细胞胆固醇流出的抑制作用减弱；机制研究发现，MK可以促进PI3K/JNK信号途径的磷酸化，在抑制PI3K/JNK信号途径的关键分子后，MK对巨噬细胞ABCA1、AP1表达的调控及胆固醇流出的影响明显减轻；在复制高脂饮食诱导的apoE-/-动脉粥样硬化模型小鼠的基础上，发现MK可以促进apoE-/-小鼠血脂水平升高，As病变加剧，病变部位及肝脏脂质蓄积明显增加，血管和肝脏组织ABCA1的表达下调；机制研究发现，分别应用AP1抑制剂（SR11302）、JNK抑制剂（SP600125）和PI3K抑制剂（Wortmannin）后，MK促进apoE-/-小鼠As病变发展的作用被削弱，同时下调apoE-/-小鼠ABCA1表达的作用也受到抑制。结果提示，MK可通过下调ABCA1的表达，进而抑制巨噬细胞的胆固醇流出，参与As的发生发展，其中AP1和PI3K/JNK信号途径参与了MK致As的过程，是其重要的分子机制之一。本项目的实施，从脂质代谢角度阐述了MK致As的作用及分子机制，为探讨As的发病机理、开发As防治靶点提供新的策略和实验依据。