IL-17A经PI3K/Akt通路调控巨噬细胞溶酶体功能促进动脉粥样硬化的发生

Atherosclerosis (AS), an abnormal lipid metabolism-induced chronic inflammation of blood wall and many immune cells, especially macrophage, is especially important in the formation and progress of atherosclerotic plaque. Recent studies reveal that lysosome dysfunction of macrophages plays critical roles in the formation of foam cells, cell apoptosis and the development of atherosclerosis. And the biological activity of lysosomes was regulated by transcription factor TFEB, while mTORC1 could adjust the activity of TFEB. We have confirmed in previous research that IL-17A could accelerate the formation of atherosclerotic plaque. At the same time, we found that IL-17A promotes the formation of foam cells and macrophage apoptosis. The critical point lies in the fact that IL-17A impaired lysosome function of macrophage. However, the underlying mechanism remains unclear. Based on the previous studies, this project will use FCS, Western blot and other methods to study that the effect of IL-17A on damaging the lysosomal function of macrophage in vivo and in vitro. And this research will take PI3K/Akt as pointcut to explore whether IL-17A regulates lysosome functions by PI3K/Akt-mTORC1-TFEB axis, and illuminate the regulating mechanism of IL-17A on damaging macrophage lysosome function. Finally，we adopt experiments in vivo to clarify the influence of IL-17A mediated macrophage lysosome dysfunction on the development of atherosclerosis. This subject reveals the mechanism of IL-17A promoting AS in a new research perspective, and provides new therapeutic targets and strategies for the prevention and treatment of atherosclerosis.

动脉粥样硬化（AS）是脂质代谢诱导的血管壁的慢性炎症，巨噬细胞溶酶体功能紊乱在泡沫细胞的形成、细胞凋亡及AS斑块进展中发挥重要作用，溶酶体功能受mTORC1和TFEB的调控。我们在前期研究中证实IL-17A加速AS斑块形成和发展，并发现IL-17A促进泡沫细胞形成和巨噬细胞凋亡，关键是IL-17A能够损伤巨噬细胞溶酶体功能，但其机制尚不清楚。本课题拟在前期研究基础上，采用体内外结合的方法进行IL-17A损伤巨噬细胞溶酶体功能的研究，并以PI3K/Akt为切入点深入探讨IL-17A经PI3K/Akt调控mTORC1-TFEB磷酸化对巨噬细胞溶酶体功能的作用，阐明IL-17A损伤巨噬细胞溶酶体功能的机制。最后通过体内干预的方法明确IL-17A介导的巨噬细胞溶酶体功能紊乱对AS发生和发展的影响。本课题从新的研究视角揭示IL-17A促进AS的发生机制，为动脉粥样硬化的防治提供新的治疗靶点和策略。

动脉粥样硬化是发生于大中动脉的慢性炎症性病变，固有免疫应答（巨噬细胞）和适应性免疫应答（CD4+T细胞）均参与动脉粥样硬化的发生和发展，Th17细胞是以分泌IL-17A为主要特征的CD4+T细胞群体，我们前期研究结果显示IL-17A能够促进动脉粥样硬化斑块的形成，并加速斑块的不稳定和破裂，但是其作用机制尚不明确。在前期研究基础上，以及本基金的支持下，进一步探讨IL-17A加速动脉粥样硬化发生的机制。我们首先研究发现：1）在体外IL-17A能够促进ox-LDL介导的巨噬细胞泡沫化及炎性因子分泌，而且IL-17A在体内外均能够促进巨噬细胞凋亡；2）IL-17A在体外能够使巨噬细胞溶酶体内PH值升高，溶酶体膜通透性增加以及溶酶体水解能力减弱，证实了IL-17A在体外能够损伤巨噬细胞溶酶体的功能。在此基础上进一步探讨IL-17A影响巨噬细胞溶酶体功能的调控机制，IL-17A在体外干预巨噬细胞后检测信号分子的表达，结果显示IL-17A在体外能够激活ERK，P38以及PI3K/Akt多种信号分子。目前已有研究发现PI3K/Akt的激活能够通过调节mTOR抑制自噬溶酶体的形成，进而促进巨噬细胞泡沫化。故我们使用IL-17A在体外干预巨噬细胞，体内干预ApoE-/-高脂饮食小鼠，分别检测巨噬细胞内和小鼠斑块局部PI3K/Akt，mTOR及TFEB的表达，结果发现其磷酸化的水平均明显升高。进一步在体外使用IL-17A和ERK抑制剂，P38抑制剂或PI3K抑制剂干预巨噬细胞，结果发现PI3K抑制剂干预后，磷酸化mTOR及TFEB表达降低，而且能够逆转IL-17A对溶酶体的损伤作用。上述研究说明IL-17A可能通过激活PI3K/Akt进而活化mTOR-TFEB调节巨噬细胞溶酶体功能。本课题按照预期计划完成了相关的研究成果，通过体内外实验明确IL-17A介导的巨噬细胞溶酶体功能紊乱参与促进动脉粥样硬化的发生和发展，为动脉粥样硬化的防治提供新的思路和策略。